Используя технологию полупроводников можно получить неиссякаемый источник энергии. , как и другие кампании, производят солнечные батареи для бытовых и промышленных нужд.
Принцип действия солнечной батареи
В основе работы солнечной батареи лежит фотоэлектрический эффект, которые заключается в генерации электрического тока под воздействием солнечных лучей в полупроводниковых материалах.
Полупроводниками принято называть вещества, атомы которых содержат избыточное количество электронов (n-тип) или же наоборот, есть недостаток электронов (р-тип). Области в структуре р-элементов, где потенциально могли бы находиться свободные электроны, получили название «дырок». Исходя из выше изложенного, получается, что фотоэлемент на основе полупроводников состоит из двух слоев с различными типами проводимости. Солнечные батареи устроены таким образом, что внутренний слой изготавливается из р-полупроводника, а внешний, который гораздо более тонкий – из n-полупроводника. На границе этих слоев возникает «зона p-n перехода», которая образуется за счет формирования объемных положительных зарядов в n-слое и отрицательных в p-слое.
Из-за разности потенциалов зарядов в зоне перехода возникает определенный энергетический барьер. Этот барьер препятствует проникновению основных носителей электрозаряда, но при это свободно пропускает неосновные, причем в это происходит в противоположных направлениях. Под действием солнечного света электроны и дырки перемещаются между полупроводниками, передавая им дополнительные положительные и отрицательные заряды. При этом происходит генерация электротока во внешней цепи, а первоначальная разность потенциалов между n- и p- слоями снижается.
Виды солнечных батарей
Массово для изготовления фотоэлемента сейчас применяется кремний, производительность этих устройств составляет около 22%. В лабораториях проводятся исследования, использующие и другие материалы, например, арсенид галлия или индия. Эти фотоэлементы имеют гораздо большее КПД. Но себестоимость таких батарей пока остается очень высокая. Фирма СоларЛед, как и другие производители солнечных батарей делают ячейки на базе монокристаллического или поликристаллического кремния, а также тонкопленочные элементы.