Luni, 06 Octombrie 2014 15:34 |
Celula fotovoltaicaProblema realizarii celulelor fotovoltaice este, de fapt, una de control al structurii cristaline a anumitor materiale, pe care noi le numim generic semiconductoare. Acestea au o structura cristalina in care atomii sunt asezati pe directii bine definite, iar electronii de pe paturile exterioare sunt pusi “la comun”. Intre atomi se realizeaza asa-numita legatura convalent. Conductivitatea, la temperatura normala, a acestor semiconductoare, numite semiconductoare intrinseci (i), este foarte scazuta. Dar, lucru foarte interesant, introducerea controlata a anumitor impuritati le modifica, semnificativ, proprietatile electrice.Sa luam, de exemplu, siliciul, elementul cel mai raspandit pe Pamant (sa notam ca nisipul este alcatuit din dioxid de siliciu) si cel mai utilizat in electronica. Mai intai se obtine o bara de siliciu de foarte mare puritate, dupa care se adauga un numar controlat de atomi de fosfor sau arsenic, care au un electron de valenta in plus. Pentru fiecare atom strain introdus vom avea, in consecinta, un electron in exces. Acest electron scapa cu usurinta din legaturile cristaline si va participa la realizarea conductiei electrice la temperatura camerei. Acest tip de semiconductor poarta numele de semiconductor de tip n.Pe de alta parte, putem introduce, in reteaua cristalina a siliciului, atomi care ar fi aluminiul sau borul. De aceasta data lipseste un electron de legatura, in locul sau aparand un “gol”. Aceste goluri se “deplaseaza”, aparent, prin structura cristalina, deoarece exista tendinta naturala ca ele sa fie “umplute” de electroni, care, la randul lor, lasa un loc liber (un gol) in retea. Putem asimila aceste goluri cu niste sarcini pozitive si, de aceea, acest tip de semiconductor se spune ca este de tip p.Acum, dupa ce ne-am definit termenii, sa vorbim, in sfarsit, de efectul fotoelectric, din cate stiti, un atom este format dintr-un nucleu in jurul caruia se roteste un anumit numar de electroni. Acesti electroni sunt “etajati” la diferite distante fata de nucleu, fiecarei distante corespunzandu-i un anumit nivel de energie. Banda de energie care are nivelul cel mai inalt este banda de valenta (cea mai departata de nucleu) in care se gasesc electronii cu acelasi nume, care participa la fenomenul de conductie electrica. Dar, pentru aceasta, ei trebuie sa primeasca o cantitate suplimentara de energie, pentru a scapa de sub atractia nucleului. In cazul efectului fotoelectric, aceasta energie este furnizata de un foton, care in primul rand extrage electronul din banda de valenta, dupa care ii “transmite” acestuia o anumita viteza, ce se traduce la scara macroscopica printr-un curent electric. Ati vazut ce simplu este? Tocmai v-am prezentat efectul fotoelectric!Sa trecem acum la celulele fotovoltaice. Acestea sunt un sandvici, format dintr-un semiconductor de tip p si unul de tip n, intre care se plaseaza un semiconductor de tip i. Sa ne reamintim cateva lucruri. Semiconductorul de tip n are un surplus de electroni, cel de tip p are un surplus de sarcini pozitive (de fapt “goluri de electroni”). Lumina interactioneaza in mod direct numai stratul i, producandu-se (sub actiunea fotonilor) perechi goluri-electorni. In etapa urmatoare, incepe sa-si spuna cuvantul forta de atractie electrostatica, astfel ca golurile se vor deplasa catre stratul n, iar electronii catre stratul p, deci se produce ... un curent electric.Toate bune si frumoase. Curent electric gratuit, cine si-ar dori mai mult decat atat? Numai ca apare o problema care ne cam incurca socotelile. Este vorba de randament, care, cel putin pana in momentul decumentarii noastre, este foarte scazut. Pentru a produce o cantitate semnificativa de energie trebuie o cantitate mare de material semiconductor pentru care va fi necesar sa consumam multa energie (pentru 1 kg de siliciu ultrapur trebuie consumata o cantitate de energie echivalenta cu arderea a 60 de litri de petrol). Si, credeti-ne pe cuvant, trebuie sa fii foarte rabdator pana cand celula fotovoltaica ne va restitui, prin curentul electric furnizat, ceea ce s-a cheltuit cu fabricarea ei.Intr-o celula fotovoltaica, lumina va produce in stratul de tip i, prin efect fotoelectric, perechi electroni-goluri. Electronii vor fi atrasi de stratul semiconductor de tip p, iar golurile de catre stratul de tip n. Aceasta miscare de sarcini este echivalenta cu un curent electric, care va fi emis cu ajutorul a doi electrozi.
Newer news items:
Older news items:
|
Vara - planse de colorat Vara, un anotimp minunat. Aerul este incarcat de o lumina visatoare si magica iar peisajele isi etaleaza frumusetea in toata splendoarea lor. Vacanta, libertate, plaja si...
Read moreMesaje si cuvinte de dragoste pentru iubiti de Valentine’s Day Sarbatoarea de Valentine’s Day ofera posibilitatea de exprimare a trairilor sufletesti fata de persoana iubita. Indragostitii din...
Read moreRezervatia naturala Polita cu Crini din Muntii Ceahlau In Muntii Ceahlau laricele sau zada (Larix decidua var. Carphatica) apare destul de des, individual, in palcuri sau arborete destramate, asezat...
Read moreMitul lui Dracula si The Dracula Society Mitul lui Dracula, alias Vlad Tepes, lansat de faimoasa carte a lui Bram Stoker, a ramas de mult doar un mit. Intre figura ilustrului...
Read moreConsideratii psihologice privind hemodializa, dializa, rinichiul artificial Hemodializa implica importante fustrari de ordin alimentar, sexual, profesional si social. Avand in vedere ca de cele mai multe ori pacientul mananca impreuna cu ceilalti...
Read moreHoroscop Varsator noiembrie 2014 Afla horoscop Varsator noiembrie 2014. Afla previziunile astrologice pentru luna noiembrie 2014 pentru zodia Varsator: dragoste, cariera si bani, sanatate.
Read moreHoroscop Capricorn decembrie 2015 Afla horoscop Capricorn decembrie 2015. Afla previziunile astrologice pentru luna decembrie 2015 pentru zodia Capricorn: dragoste, cariera si bani, sanatate. ...
Read moreSpiridusii lui Mos Craciun Spiridusii sunt ajutoarele de incredere ale lui Mos Craciun, care impreuna cu Craciunita pregatesc an de an jucariile si cadourile. Va puteti juca colorand plansele de desen...
Read moreIn cautarea materiei hibride Oricat ar parea de paradoxal, cel mai dificil aspect in cautarea materiei hibride il constituie imposibilitatea practica de a deosebi un glueball de materie obisnuita,...
Read moreHoroscop Berbec februarie 2017 Afla horoscop Berbec februarie 2017. Afla previziunile astrologice pentru luna februarie 2017 pentru zodia Berbec: dragoste, cariera si bani, sanatate.
Read moreInchinare catre Iisus Hristos la sarbatoarea de Craciun Craciunul e o sarbatoare binecuvantata si sfanta, in linistea careia corurile ingeresti canta imnuri de lauda. In aceste zile de sarbatoare e bine...
Read moreÎn seara de Moş Ajun În seara de Moş Ajun Toţi copiii se adun’ Şi ascultă cu folos Ce se spune de Hristos. {youtube}Ox8FHImWUuM{/youtube}
Read moreHoroscop Gemeni mai 2017 Afla horoscop Gemeni mai 2017. Afla previziunile astrologice pentru luna mai 2017 pentru zodia Gemeni: dragoste, cariera si bani, sanatate.
Read moreHoroscop Pesti februarie 2017 Afla horoscop Pesti februarie 2017. Afla previziunile astrologice pentru luna februarie 2017 pentru zodia Pesti: dragoste, cariera si bani, sanatate.
Read moreGhetarul de la Scarisoara - o minune a naturii Ghetarul de la Sighisoara (Pestera Scarisoara) reprezinta o minune a naturii. In piscul de stanca calcaroasa, bogat impadurit, o apertura...
Read moreLegenda florii Papucul Doamnei Legenda spune ca pe aceste meleaguri ar fi poposit zeita Venus, zeita frumusetii din mitologia romana. La poalele muntilor Rarau erau trei ciobani cu turmele de oi....
Read more