Швидше за все простій людині складно буде пояснити принципи дії фотонів, частинок, сонячної енергії ... Однак, не дивлячись на те, що це складне питання, спробуємо розібратися в механізмі функціонування сонячних батарей без глибоких пізнань у фізиці.
Сонячна батарея складається з пластин, розташованих на двох паралельних рівнях. Велика кількість невеликих отворів в першій рівні наповнене водою. Циркулювати самостійно вода звичайно ж може, але їй необхідно якимось чином потрапити на другий рівень. Що ж виходить? Уявіть, що дрібні гумові кульки падають на перший і рівень і внаслідок цього вода розбризкується і її бризки потрапляють на другий рівень. У нашому випадку роль гумових кульок виконують сонячні частинки. Потрапляючи на гладку поверхню другого рівня, вода збирається і стікає до водозбірного жолобу, далі по трубці вода повертається на перший рівень і процес повторюється. Циркулюючи, вода таким чином надає руху приєднане до електрогенератори маленьке колесо.
Однак ми не ставимо собі за мету здійснювати круговорот у природі. Ми всього лише хочемо отримати електроенергію для забезпечення роботи електричних приладів. Отримати електрику ми можемо за допомогою електронів (негативних частинок). Принцип роботи схожий з зазначеним вище. Сонячна батарея повинна складатися з двох рівнів: на першому знаходяться електрони (як і вода), а на другому вони повинні переміщатися. Як правило напівпровідники мають необхідні властивості. Електрони піднімаються на другий рівень за допомогою фотонів (часток світла). Ідеальне функціонування сонячної батареї забезпечить розташування її на похилій поверхні, що дозволить воді самостійно потрапляти в жолоб. Це стосується і напівпровідників, в ємності яких електрони повинні збиратися в одному місці.
Відмінною рисою від моделі з водою є те, що електрони можуть збиратися не з допомогою земного тяжіння, а за допомогою електричного поля. Воно притягує електрони в потрібне місце. Для створення електричного поля напівпровідники обробляються спеціальними хімічними елементами (бор і фосфор) з двох сторін. Завдяки тому, що ці елементи мають різну кількість електронів і місця обробки (бор наноситься з одного боку, а фосфор - з іншого) створюється ємність, що збирає частинки. Місце зарядки є переходом між ними. У цьому місці і виникає електричне поле, яке притягує електрони в одну сторону. А електрони, в свою чергу, видають нам електрику.
Як працює сонячна батарея
Сонячна батарея працює за наступним принципом:
Кремнієве скло обробляється по різному (р - легований кремній і n - легований). Заряджаючий шар знаходиться між двома зонами. Фотони здійснюють поділ електронів і позитивно заряджених частинок (отворів) і сприяє руху електронів до другого рівня. Ця модель відрізняється від простої рухливістю отворів. Середній шар розділяє електрони і отвори. За допомогою тонких контактів електрони накопичуються на передній стороні осередку.
Принцип роботи сонячної батареї звичайно не такий простий, однак для того щоб придбати і встановити сонячну батарею зовсім не обов'язково бути фізиком. Досить знати загальну інформацію про даному джерелі альтернативної енергії .
Рекомендуємо прочитати:
Що ж виходить?