Luni, 06 Octombrie 2014 15:34 |
Celula fotovoltaicaProblema realizarii celulelor fotovoltaice este, de fapt, una de control al structurii cristaline a anumitor materiale, pe care noi le numim generic semiconductoare. Acestea au o structura cristalina in care atomii sunt asezati pe directii bine definite, iar electronii de pe paturile exterioare sunt pusi “la comun”. Intre atomi se realizeaza asa-numita legatura convalent. Conductivitatea, la temperatura normala, a acestor semiconductoare, numite semiconductoare intrinseci (i), este foarte scazuta. Dar, lucru foarte interesant, introducerea controlata a anumitor impuritati le modifica, semnificativ, proprietatile electrice.Sa luam, de exemplu, siliciul, elementul cel mai raspandit pe Pamant (sa notam ca nisipul este alcatuit din dioxid de siliciu) si cel mai utilizat in electronica. Mai intai se obtine o bara de siliciu de foarte mare puritate, dupa care se adauga un numar controlat de atomi de fosfor sau arsenic, care au un electron de valenta in plus. Pentru fiecare atom strain introdus vom avea, in consecinta, un electron in exces. Acest electron scapa cu usurinta din legaturile cristaline si va participa la realizarea conductiei electrice la temperatura camerei. Acest tip de semiconductor poarta numele de semiconductor de tip n.Pe de alta parte, putem introduce, in reteaua cristalina a siliciului, atomi care ar fi aluminiul sau borul. De aceasta data lipseste un electron de legatura, in locul sau aparand un “gol”. Aceste goluri se “deplaseaza”, aparent, prin structura cristalina, deoarece exista tendinta naturala ca ele sa fie “umplute” de electroni, care, la randul lor, lasa un loc liber (un gol) in retea. Putem asimila aceste goluri cu niste sarcini pozitive si, de aceea, acest tip de semiconductor se spune ca este de tip p.Acum, dupa ce ne-am definit termenii, sa vorbim, in sfarsit, de efectul fotoelectric, din cate stiti, un atom este format dintr-un nucleu in jurul caruia se roteste un anumit numar de electroni. Acesti electroni sunt “etajati” la diferite distante fata de nucleu, fiecarei distante corespunzandu-i un anumit nivel de energie. Banda de energie care are nivelul cel mai inalt este banda de valenta (cea mai departata de nucleu) in care se gasesc electronii cu acelasi nume, care participa la fenomenul de conductie electrica. Dar, pentru aceasta, ei trebuie sa primeasca o cantitate suplimentara de energie, pentru a scapa de sub atractia nucleului. In cazul efectului fotoelectric, aceasta energie este furnizata de un foton, care in primul rand extrage electronul din banda de valenta, dupa care ii “transmite” acestuia o anumita viteza, ce se traduce la scara macroscopica printr-un curent electric. Ati vazut ce simplu este? Tocmai v-am prezentat efectul fotoelectric!Sa trecem acum la celulele fotovoltaice. Acestea sunt un sandvici, format dintr-un semiconductor de tip p si unul de tip n, intre care se plaseaza un semiconductor de tip i. Sa ne reamintim cateva lucruri. Semiconductorul de tip n are un surplus de electroni, cel de tip p are un surplus de sarcini pozitive (de fapt “goluri de electroni”). Lumina interactioneaza in mod direct numai stratul i, producandu-se (sub actiunea fotonilor) perechi goluri-electorni. In etapa urmatoare, incepe sa-si spuna cuvantul forta de atractie electrostatica, astfel ca golurile se vor deplasa catre stratul n, iar electronii catre stratul p, deci se produce ... un curent electric.Toate bune si frumoase. Curent electric gratuit, cine si-ar dori mai mult decat atat? Numai ca apare o problema care ne cam incurca socotelile. Este vorba de randament, care, cel putin pana in momentul decumentarii noastre, este foarte scazut. Pentru a produce o cantitate semnificativa de energie trebuie o cantitate mare de material semiconductor pentru care va fi necesar sa consumam multa energie (pentru 1 kg de siliciu ultrapur trebuie consumata o cantitate de energie echivalenta cu arderea a 60 de litri de petrol). Si, credeti-ne pe cuvant, trebuie sa fii foarte rabdator pana cand celula fotovoltaica ne va restitui, prin curentul electric furnizat, ceea ce s-a cheltuit cu fabricarea ei.Intr-o celula fotovoltaica, lumina va produce in stratul de tip i, prin efect fotoelectric, perechi electroni-goluri. Electronii vor fi atrasi de stratul semiconductor de tip p, iar golurile de catre stratul de tip n. Aceasta miscare de sarcini este echivalenta cu un curent electric, care va fi emis cu ajutorul a doi electrozi.
Newer news items:
Older news items:
|
Semnificatia si etimologia numelui Litera X Calitati: Oamenii ai caror prenume incepe cu W exprima o atitudine inflacarata si senzuala, magnetism si un inepuizabil apetit erotic, vitalitate si spirit intreprinzator. Sunt creativi, comunicativi...
Read moreHoroscop Fecioara iunie 2014 Afla horoscop Fecioara iunie 2014. Afla previziunile astrologice pentru luna iunie 2014 pentru zodia Fecioara: dragoste, cariera si bani, sanatate.
Read moreHititii - o civilizatie a Orientului antic Hititii reprezinta un popor stravechi a carui amintire se pastra, pana nu demult, doar in textele egiptene si in Biblie. La inceputul veacului nostru,...
Read moreProtocoale de interventie. Prim ajutor de baza. Resuscitare cardio-respiratorie Victima nu respira si nu are puls Primul gest in aceasta situatie este anuntarea situatiei la 112 solicitand ajutorul echipei medicale calificate si...
Read moreFelicitari Sfantul Andrei Sarbatoarea de Sfantul Andrei este un bun prilej de a transmite felicitari, mesaje, sms, urari tuturor celor care poarta numele de Andrei sau derivate ale acestuia: Andreea, Andries,...
Read moreHoroscop Leu iulie 2017 Afla horoscop Leu iulie 2017. Afla previziunile astrologice pentru luna iulie 2017 pentru zodia Leu: dragoste, cariera si bani, sanatate.
Read moreHoroscop decembrie 2016 pentru toate zodiile Afla horoscop decembrie 2016. Afla previziunile astrologice pentru toate zodiile in luna decembrie 2016: dragoste, cariera, bani si sanatate.
Read moreCastelul Chambord Valea Loarei Franta In Franta, tara cu un bogat trecut istoric si stralucite traditii arhitecturale, se gasesc cateva mii de castele. Acestea sunt constructii ample sau modeste si, impreuna...
Read moreCand iubesc sau nu o femeie? Eu din firea mea iubesc femeia, cand este frumoasa, dragalasa, vesela, curata, blanda, buna, harnica si frumos incinsa; cand are miscari frumoase ca un cal...
Read moreHoroscop Capricorn decembrie 2013 Afla horoscop Capricorn decembrie 2013. Afla previziunile astrologice pentru luna decembrie 2013 pentru zodia Capricorn: dragoste, cariera si bani, sanatate.
Read more8 Martie de Vasile Alecsandri De 8 Martie vă oferim poezia 8 Martie scrisă de marele poet Vasile Alecsandri în 1845, la Blânzi. 8 Martie de Vasile Alecsandri Întinde cu mândrie aripile-ţi uşoare,O!...
Read moreDragobete Pe vremuri, in preajma zilei de 1 martie, cel mai adesea pe 24 februarie, oamenii tineau Dragobetele (Ziua Indragostitilor, Cap de primavara, Logodnicul Pasarilor). Sarbatoarea de Dragobete este echivalentul romanesc...
Read moreHoroscop Varsator 2017 Descopera predictiile astrale si horoscopul pe 2017 pentru zodia Varsator: previziuni generale, dragoste, cariera, bani si sanatate.
Read moreObiceiuri de Craciun in Tara Oasului E vorba de cea mai mica „tara” romaneasca, Tara Oasului, singura ce poarta acest nume la granitele nord-vestice ale romanismului, dar bogata de oameni mandri,...
Read moreCat timp putem trai fara mancare? V-ati gandit vreodata cat timp ati putea trai fara mancare? In toate timpurile au existat oameni care au stat timp indelungat fara sa manance.
Read moreMama lui Stefan cel Mare Dimitrie Bolintineanu Pe o stanca neagra, intr-un vechi castel,Unde cura-n vale un rau mititel,Plange si suspina tanara domnitaDulce si suava ca o garofita,Caci in batalie sotul...
Read more