NộI Dung
- Cấu tạo của pin mặt trời
- Ảnh hưởng của độ sáng
- Phổ, Bước sóng và Màu sắc
- Ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo
Bức xạ mặt trời trong các bước sóng đỏ đến tím làm nổ một pin mặt trời có đủ năng lượng để tạo ra điện. Nhưng pin mặt trời không phản ứng với tất cả các dạng ánh sáng. Bước sóng trong phổ hồng ngoại có quá ít năng lượng cần thiết để đẩy các electron lỏng lẻo trong pin mặt trời tế bào silicon, hiệu ứng tạo ra dòng điện. Bước sóng tử ngoại có quá nhiều năng lượng. Những bước sóng này chỉ đơn giản là tạo ra nhiệt, có thể làm giảm hiệu quả của tế bào. Pin mặt trời đòi hỏi các bước sóng nhất định trong phổ ánh sáng để tạo ra lượng điện hữu ích.
Cấu tạo của pin mặt trời
Một tế bào năng lượng mặt trời, hay quang điện, là một bánh sandwich hai lớp silicon; một lớp, được gọi là loại N, chứa dấu vết của các nguyên tố như asen để tạo ra vật liệu mang điện tích âm; lớp thứ hai, được gọi là loại P, được nối với các phần tử khác mang lại điện tích dương. Về mặt điện, hai bên hoạt động giống như các cực của pin; khi được kết nối với một mạch, một dòng điện chạy từ phía dương, qua các thành phần mạch và đến phía cực âm của pin mặt trời. Một số pin mặt trời sử dụng silicon ở dạng tinh thể; những người khác sử dụng silicon vô định hình hoặc giống như thủy tinh. Silic tinh thể có xu hướng hiệu quả hơn trong việc chuyển đổi ánh sáng nhưng chi phí cao hơn loại vô định hình.
Ảnh hưởng của độ sáng
Độ sáng hoặc độ chói là lượng ánh sáng chiếu vào pin mặt trời. Trong bóng tối hoàn toàn, một tế bào không tạo ra điện. Khi lượng ánh sáng tăng lên, dòng tế bào hiện tại cũng vậy. Tuy nhiên, ở một mức độ sáng nhất định, đầu ra cell cell đạt đến giới hạn; ngoài điểm này, nhiều ánh sáng không cho thêm dòng điện. Một thông số kỹ thuật của pin mặt trời bao gồm một điện áp danh định và xếp hạng hiện tại là đầu ra của tế bào dưới ánh nắng mặt trời trực tiếp. Để có được sản lượng cao nhất từ pin mặt trời, điều quan trọng là phải đối mặt với nó về phía mặt trời càng trực tiếp càng tốt. Ví dụ, một trình cài đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời sẽ gắn một bảng điều khiển ở một góc bắt hầu hết các tia mặt trời. Góc phụ thuộc vào vị trí của bạn trên trái đất: bạn càng ở xa phía bắc hoặc phía nam từ xích đạo, góc càng dốc. Một số "trang trại" năng lượng mặt trời có các tấm pin trên cơ chế nghiêng, theo dõi chuyển động của mặt trời hàng ngày trên bầu trời.
Phổ, Bước sóng và Màu sắc
Ánh sáng nhìn thấy được là một phần của phổ điện từ, một dạng năng lượng cũng bao gồm sóng vô tuyến, tia cực tím và tia X. Màu sắc của cầu vồng chứa trong ánh sáng khả kiến đại diện cho các bước sóng khác nhau; ví dụ, bước sóng của màu đỏ là khoảng 700 nanomet, hoặc một phần tỷ mét, và 400 nanomet là bước sóng cho màu tím. Pin mặt trời phản ứng với nhiều bước sóng giống nhau được phát hiện bởi mắt người.
Ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo
Pin mặt trời thường hoạt động tốt với ánh sáng mặt trời tự nhiên, vì hầu hết sử dụng cho các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời ở ngoài trời hoặc trong không gian. Do các nguồn ánh sáng nhân tạo như bóng đèn sợi đốt và huỳnh quang bắt chước quang phổ Sun Sun, pin mặt trời cũng có thể hoạt động trong nhà, cung cấp năng lượng cho các thiết bị nhỏ như máy tính và đồng hồ. Các nguồn nhân tạo khác như laser và đèn neon có phổ màu rất hạn chế; pin mặt trời có thể không hoạt động hiệu quả với ánh sáng của chúng.