Kariera Blog Relacje inwestorskie
PL

Blog

Budowa ogniwa fotowoltaicznego – czyli jak to jest zrobione

12 marca 2019

Ogniwa fotowoltaiczne (inaczej zwane fotoogniwami lub ogniwami słonecznymi) to półprzewodniki, które przetwarzają energię z promieni słonecznych w czysty prąd elektryczny. Aby to zrobić, wykorzystują swoje właściwości fizyczne. Gdy promienie słońca padają na ogniwo, zachodzi tzw. zjawisko fotowoltaiczne.

Z czego składa się ogniwo fotowoltaiczne?

Ogniwa fotowoltaiczne muszą mieć właściwości półprzewodników, dlatego najczęściej do ich budowy wykorzystuje się takie pierwiastki jak krzem, german i selen. Za użyciem krzemu do budowy ogniw fotowoltaicznych przemawia jeszcze jeden fakt, pierwiastek ten posiada na ostatniej powłoce aż cztery elektrony walencyjne. A zjawisko fotoemisji zachodzi najszybciej w atomach, które posiadają ich jak największą ilość. Z tego powodu krzem łączy się z innymi pierwiastkami np. selenem, by uzyskać większą liczbę elektronów walencyjnych.

Zasadniczo fotoogniwo zbudowane jest z dwóch warstw półprzewodnika. Pierwsza z nich jest cienką i przezroczystą warstwą typu n i znajduje się na górze. Nad nią umieszczona jest elektroda ujemna i powłoka antyrefleksyjna. Na spodzie znajduje się elektroda dodatnia. Druga warstwa umiejscowiona na dole jest grubsza typu p. Obie warstwy oddzielone są barierą potencjałów, którą tworzą złącza p-n.

Ogniwo fotowoltaiczne – co dzieje się w środku?

Na początek fotony (typ p) zderzają się z elektronami, którym przekazują całą swoją energię. Jeżeli wartość ta jest wystarczająco duża, dochodzi do zjawiska fotoemisji, czyli wybicia elektronów z orbit atomowych. Każda z nich, w wyniku utraty elektronów uzyskuje ładunek (+e), natomiast miejsce, w którym elektronu już nie ma, nazywane jest dziurą (typ n). To przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje właśnie różnicę potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.

Chcesz być na bieżąco?

Zapisz się do naszego darmowego newslettera i bądź na bieżąco z nowościami.