¿Cuál es el principio de generación de energía solar?

El principio de la generación de energía solar es convertir la luz en electricidad. Las células solares, también conocidas como "obleas solares" o células fotovoltaicas, son láminas semiconductoras optoelectrónicas que utilizan la luz solar para generar electricidad directamente. Mientras esté iluminado por luz, puede generar voltaje y corriente al instante. En física, se llama energía solar fotovoltaica (fotovoltaica, fotoluz, voltaics volt, abreviada como PV), o fotovoltaica para abreviar. Las células solares generan electricidad basándose en las propiedades fotoeléctricas de materiales específicos. Los cuerpos negros (como el sol) irradian ondas electromagnéticas de diferentes longitudes de onda (correspondientes a diferentes frecuencias), como la luz roja, ultravioleta, visible, etc. Cuando estos rayos brillan sobre diferentes conductores o semiconductores, los fotones interactúan con los electrones libres en el conductor o semiconductor para producir una corriente eléctrica. Cuanto más corta es la longitud de onda y mayor es la frecuencia del rayo, mayor es la energía que tiene. Por ejemplo, la energía de los rayos ultravioleta es mucho mayor que la de los rayos infrarrojos. Sin embargo, no todas las longitudes de onda de la energía del rayo se pueden convertir en energía eléctrica. Cabe señalar que el efecto fotoeléctrico no tiene nada que ver con la intensidad del rayo. Sólo cuando la frecuencia alcanza o supera el umbral que puede producir el efecto fotoeléctrico. se puede generar la corriente. La longitud máxima de luz que puede hacer que un semiconductor produzca un efecto fotoeléctrico está relacionada con el ancho de banda prohibida del semiconductor. Por ejemplo, el ancho de banda prohibida del silicio cristalino es de aproximadamente 1,155 eV a temperatura ambiente. Se requieren 1100 nm para que el silicio cristalino produzca un efecto fotoeléctrico. La generación de energía con células solares es una forma renovable y respetuosa con el medio ambiente de generar electricidad. Durante el proceso de generación de energía, no se producen gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y no se causa contaminación al medio ambiente. Según los materiales de producción, se dividen en baterías semiconductoras a base de silicio, baterías de película delgada de CdTe, baterías de película delgada CIGS, baterías de película delgada sensibilizadas con colorante, baterías de material orgánico, etc. Las baterías de silicio se dividen en baterías monocristalinas, baterías policristalinas y baterías de película fina de silicio amorfo. El parámetro más importante para las células solares es la eficiencia de conversión. Entre las células solares basadas en silicio desarrolladas actualmente en el laboratorio, la eficiencia de las células de silicio monocristalino es 25,0, la eficiencia de las células de silicio policristalino es 20,4 y la eficiencia de las células de película delgada CIGS es. 19,6, y la eficiencia de las celdas de película delgada de CdTe es 19,6. La eficiencia alcanza 16,7 ?, y la eficiencia de las celdas de película delgada de silicio amorfo (silicio amorfo) es 10,1. Una célula solar es un componente fotovoltaico que puede convertir energía. Su estructura básica se forma uniendo semiconductores de tipo P y N. El material más básico de los semiconductores es el "silicio", que no es conductor, pero si se mezclan diferentes impurezas en el semiconductor, se pueden convertir en semiconductores tipo P y tipo N, y luego el semiconductor tipo P tiene agujeros. (El semiconductor tipo P tiene un electrón menos cargado negativamente, lo que puede considerarse como una carga positiva más), y la diferencia de potencial entre el semiconductor tipo N y el semiconductor tipo N tiene un electrón libre más para generar corriente. , cuando brilla la luz del sol, la energía luminosa en los átomos de silicio se excita, lo que resulta en la convección de electrones y huecos. Estos electrones y huecos se ven afectados por el potencial incorporado y son atraídos por los semiconductores de tipo N y tipo P. respectivamente, y juntarse en ambos extremos. En este momento, si el exterior está conectado con electrodos, se forma un bucle. Este es el principio de generación de energía de las células solares. En pocas palabras, el principio de generación de energía de la energía solar fotovoltaica es un método de generación de energía que utiliza células solares para absorber la luz solar con una longitud de onda de 0,4 μm a 1,1 μm (para cristales de silicio) y convertir directamente la energía luminosa en energía eléctrica. Dado que la electricidad generada por las células solares es corriente continua, si necesita proporcionar energía a electrodomésticos o diversos aparatos eléctricos, debe instalar un convertidor CC/CA para convertirla en corriente alterna para suministrar energía a hogares o industrias. Referencia de imagen: upload.wikimedia/ *** /mons/9/90/Solar_cell Referencia de imagen: upload.wikimedia/ *** /mons/4/4e/Solar_cell_E5A4AAE999BDE883BDE69DBF

Referencia: youtu.be/0HBJcFJI7W4

Los paneles solares aplican el principio del efecto fotoeléctrico a la producción de electricidad. Cuando la luz del sol incide sobre la superficie de un metal, algunos fotones chocarán contra los átomos del metal. Parte de la energía de los fotones se convierte en energía potencial del electrón externo del átomo, lo que hace que el electrón se libere del átomo. la otra parte de la energía se convierte en Esta es la energía cinética del electrón que sale volando del átomo.

Los electrones liberados tienen un campo eléctrico negativo y forman un voltaje negativo dentro del conductor, por lo que fluirán hacia áreas con potencial relativamente alto (es decir, valores negativos bajos). Si se pueden controlar adecuadamente, se pueden fabricar para uso humano. . de energía eléctrica