> Kabar > Kabar Perusahaan

Apa iku photovotaics?

2022-12-22

Photovoltaics minangka konversi langsung cahya dadi listrik ing tingkat atom. Sawetara bahan nuduhake sifat sing dikenal minangka efek fotoelektrik sing nyebabake nyerep foton cahya lan ngeculake elektron. Nalika elektron bebas iki dijupuk, asil arus listrik sing bisa digunakake minangka listrik.

Efek fotolistrik pisanan dicathet dening fisikawan Prancis, Edmund Bequerel, ing taun 1839, sing nemokake yen bahan tartamtu bakal ngasilake arus listrik sing cilik nalika kena cahya. Ing taun 1905, Albert Einstein njlèntrèhaké sipat cahya lan efek fotoelektrik sing adhedhasar teknologi fotovoltaik, sing banjur menangaké bebungah Nobel ing fisika. Modul photovoltaic pisanan dibangun dening Bell Laboratories ing 1954. Iki ditagih minangka baterei solar lan biasane mung penasaran amarga larang banget kanggo nggunakake nyebar. Ing taun 1960-an, industri antariksa wiwit nggunakake teknologi serius pisanan kanggo nyedhiyakake daya ing pesawat ruang angkasa. Liwat program ruang angkasa, teknologi maju, linuwih diadegake, lan biaya wiwit mudhun. Sajrone krisis energi ing taun 1970-an, teknologi photovoltaic entuk pangenalan minangka sumber daya kanggo aplikasi non-ruang.

Diagram ing ndhuwur nggambarake operasi sel fotovoltaik dhasar, uga disebut sel surya. Sèl solar digawe saka bahan semikonduktor sing padha, kayata silikon, digunakake ing industri mikroelektronik. Kanggo sel surya, wafer semikonduktor tipis diolah khusus kanggo mbentuk medan listrik, positif ing sisih siji lan negatif ing sisih liyane. Nalika energi cahya nyerang sel surya, elektron dicopot saka atom ing materi semikonduktor. Yen konduktor listrik ditempelake ing sisih positif lan negatif, mbentuk sirkuit listrik, elektron bisa dijupuk ing wangun arus listrik - yaiku listrik. Listrik iki banjur bisa digunakake kanggo nguwasani beban, kayata lampu utawa piranti.

Sawetara sel surya sing disambungake kanthi listrik lan dipasang ing struktur pendukung utawa pigura diarani modul fotovoltaik. Modul dirancang kanggo nyuplai listrik ing voltase tartamtu, kayata sistem 12 volt sing umum. Saiki sing diasilake langsung gumantung marang jumlah cahya sing nyerang modul.

Piranti PV sing paling umum saiki nggunakake siji persimpangan, utawa antarmuka, kanggo nggawe medan listrik ing semikonduktor kayata sel PV. Ing sel PV siji-simpang, mung foton sing energine padha utawa luwih gedhe tinimbang celah pita materi sel sing bisa mbebasake elektron kanggo sirkuit listrik. Ing tembung liya, respon fotovoltaik saka sel siji-simpang diwatesi ing bagean saka spektrum srengenge sing energine ana ing ndhuwur celah pita bahan penyerap, lan foton energi ngisor ora digunakake.

Salah siji cara kanggo ngatasi watesan iki yaiku nggunakake rong (utawa luwih) sel sing beda, kanthi luwih saka siji celah pita lan luwih saka siji persimpangan, kanggo ngasilake voltase. Iki diarani minangka sel "multijunction" (uga disebut sel "cascade" utawa "tandem"). Piranti multijunction bisa entuk efisiensi konversi total sing luwih dhuwur amarga bisa ngowahi luwih akeh spektrum energi cahya dadi listrik.

Kaya sing kapacak ing ngisor iki, piranti multijunction minangka tumpukan sel siji-siji ing urutan mudhun saka celah pita (Contone). Sèl ndhuwur njupuk foton energi dhuwur lan ngliwati sisa foton kanggo diserap dening sel celah pita ngisor.

Akeh riset saiki ing sel multijunction fokus ing gallium arsenide minangka siji (utawa kabeh) saka sel komponen. Sèl kasebut wis tekan efisiensi watara 35% ing sinar matahari sing konsentrasi. Bahan liyane sing diteliti kanggo piranti multijunction yaiku silikon amorf lan indium tembaga diselenide.

Minangka conto, piranti multijunction ing ngisor iki nggunakake sel ndhuwur gallium indium phosphide, "persimpangan trowongan," kanggo mbantu aliran elektron antarane sel, lan sel ngisor gallium arsenide.

Sadurunge:Napa sampeyan kudu nggunakake fotovoltaik?

Sabanjure:Apa kothak combiner ing solar?