Что Photovoltaics?
Photovoltaics сразу преобразование света в электричество на атомном уровне. Некоторые материалы показывают свойство известное как фото эффект который причиняет их поглотить фотоны электронов света и отпуска. Когда эти свободные электроны захвачены, результаты электрического тока которые можно использовать как электричество.
Фото эффект сперва был замечен французским физиком, Эдмундом Bequerel, в 1839, которое нашло что некоторые материалы произведут небольшие количества электрического тока подверганный действию света. В 1905, Альберт Эйнштейн описал природу света и фото эффекта на которой фотовольтайческая технология основана, для которой он позже выиграл Нобелевскую премию в физике. Первый фотовольтайческий модуль был построен лабораториями колокола в 1954. Он был представлен счет как солнечная батарея и был главным образом как раз любопытством по мере того как он был слишком дорог приобрести широко распространенную пользу. В 1960s, космическая промышленность начала делать первую серьезную пользу технологии обеспечить силу на борту корабля. Через космические программы, технология выдвинулась, своя надежность была установлена, и цена начала склонять. Во время энергетического кризиса в 1970s, фотовольтайческая технология приобрела опознавание как источник власти для применений не-космоса.
Фотоэлементы сделаны таких же видов материалов полупроводника, как кремний, используемый в индустрии микроэлектроники. Для фотоэлементов, тонкая вафля полупроводника специально обработана для того чтобы сформировать электрическое поле, положительное на одном стороне и недостатке на другом. Когда светлая энергия поражает фотоэлемент, электроны постучаны свободно от атомов в материале полупроводника. Если электрические проводники прикреплены в положительные и отрицательные стороны, то формируя электрическую цепь, электроны можно захватить в форме электрического тока - т.е., электричества. Это электричество можно после этого использовать для того чтобы привести нагрузку в действие, как свет или инструмент.
Несколько фотоэлементов электрически соединенных друг к другу и установленных в структуре или рамке поддержки вызваны фотовольтайческим модулем. Модули конструированы для того чтобы поставить электричество на некотором напряжении тока, как общая система 12 вольт. Произведенное настоящее зависит сразу на насколько света поражает модуль.
Множественные модули можно связать проволокой совместно для того чтобы сформировать массив. Вообще, большой зона модуля или массив, больше электричества будет произведено. Фотовольтайческие модули и массивы производят электричество постоянного тока (dc). Их можно подключить как в серии, так и в параллельных электрических расположениях для произведения любых необходимого напряжения тока и настоящей комбинации.
Сегодняшние самые общие приборы PV используют одиночное соединение, или интерфейс, для создания электрического поля внутри полупроводник как клетка PV. В клетке PV одно-соединения, только фотоны энергия которых равна к или большая чем зазор диапазона материала клетки могут освободить электрон для электрического контура. Другими словами, ограничен фотовольтайческий ответ клеток одно-соединения к части спектра солнца энергия которого над зазором диапазона поглощая материала, и более низкоэнергические фотоны не использованы.
Один путь получить вокруг этого ограничения использовать 2 (или больше) различных клетки, с больше чем одним зазором диапазона и больше чем одним соединением, для генерации напряжения тока. Эти названы клетки «multijunction» (также вызвал «каскад» или «тандемные» клетки). Приборы Multijunction могут достигнуть более высокой полной эффективности преобразования потому что они могут преобразовать больше из спектра энергии света к электричеству.
прибор multijunction стог индивидуальных клеток одно-соединения в спуская заказе зазора диапазона (например). Верхняя клетка захватывает с высокой энергией фотоны и проходит остаток фотонов дальше, который будут поглощать клетки низк-диапазон-зазора.
Много из сегодняшнего исследования в клетках multijunction фокусирует на арсениде галлия как одна (или всех) из компонентных клеток. Такие клетки достигали эффективности около 35% под сконцентрированным солнечным светом. Другие материалы изучили для приборов multijunction аморфический кремний и медное diselenide индия.
