Tìm hiểu cấu tạo của pin mặt trời silic

Tìm hiểu cấu tạo của pin mặt trời silic
5 (100%) 2 votes

Đa phần chúng ta đều biết đến ứng dụng thực tế của pin năng lượng mặt trời. Nhưng cấu tạo cụ thể như thế nào chắc hẳn không phải ai cũng biết. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cấu tạo của pin mặt trời trong bài viết dưới đây để biết được một số thông tin cơ bản nhất về chúng.

Cấu tạo của pin mặt trời silic

cấu tạo của pin mặt trời
Cấu tạo của pin mặt trời chủ yếu là các tinh thể silic

Cấu tạo của pin mặt trời chủ yếu là các tinh thể silic. Những silic tinh thể này đều ở dạng tinh khiết, để làm pin mặt trời phải tạo ra được bán dẫn loại N và bán dẫn loại P, tiến hành ghép lại với nhau để tạo ra tiếp xúc P – N.

Nguyên tử Si bao gồm 4 electron vành ngoài cùng dùng để tạo nên sự liên kết với 4 nguyên tử Si gần đó. Nếu thực hiện pha tạp một ít nguyên tử P ( Phốt pho) với 5 Electrong vàng ngoài vào nguyên tử Si, thì những Electron thừa dễ chuyển động khiến cho bán dẫn có tính dẫn điện Electron ( bán dẫn loại N).

Ngược lại, khi pha tạp vào nguyên tử Si ít nguyên tử B (bo) với 3 Electron bành ngoài, nghĩa rằng thiếu đi 1 electron mới đủ để tạo thành bố mối liên kết tạo thành Hole ( lỗ trống). Nhưng do thiếu đi Electrong nên lỗ trống sẽ mang điện dương. Bán dẫn pha tạp trở nên có tính dẫn điện Hole ( bán dẫn loại P ).

Bán dẫn tinh khiết được pha tạp có thể trở thành bán dẫn loại N, lớp bán dẫn loại P, lớp chuyển tiếp P – N. Ngay lớp chuyển tiếp P – N một số ít các electron ở lớp bán dẫn loại N lấp đi những chỗ trống ở loại bán dẫn P, tạo nên kết quả lớp chuyển tiếp P – N  thiếu cả eclectrong và lỗ trống mà ta vẫn thường gọi là vùng nghèo.

Khi đưa phiên bán dẫn được tạo lớp tiếp xúc P – N dưới ánh sáng mặt trời, các photon từ ánh sáng giúp kích thước các điện tử đang liên kết bật ra khỏi nguyên tử, nguyên tử lại xuất hiện những lỗ trống do thiếu đi electron( cặp Eclectron – Lỗ trống).  Các cặp này sinh ra gần lớp P – N electron sẽ được đẩy về bên bán dẫn N và lỗ trống lại đẩy về bán dẫn P. Nếu càng nhiều photon chiếu đến bán dẫn sẽ càng tạo cơ hội cho electron nhảy đến miền dẫn. Do đó, khi dùng dây dẫn để nối bán dẫn loại N cùng bán dẫn loại P ( phải qua phụ tải), electron của miền dẫn bán dẫn loại N chuyển ra mạch ngoài đến bán dẫn loại P để lấp đầy đi những chỗ trống. Lúc này dòng điện của pin mặt trời silic được sinh ra.

Bán dẫn silic đã được tạo ra lớp tiếp xúc P – N trở thành vật liệu chính để làm tấm pin năng lượng mặt trời. Pin mặt trời cùng với hệ thống sẽ chuyển hóa năng lượng mặt trời trở thành dòng điện năng có thể sử dụng.

Ứng dụng của pin mặt trời vào thực tế cuộc sống

ứng dụng và cấu tạo của pin mặt trời

Pin mặt trời dùng nhiều trong thực tế cuộc sống

Ứng dụng của pin năng lượng mặt trời trong cuộc sống, cụ thể:

  • Dùng trong lĩnh vực thiên văn học, vệ tinh.
  • Dùng trong công nghệ điện tử như máy tính, điện thoại.
  • Dùng trong nông nghiệp như thiết bị bơm nước phục vụ việc tưới tiêu.
  • Các tấm pin mặt trời được thiết kế ghép lại tạo nên một hệ thống các tấm pin năng lượng kết nối với bộ chuyển đổi tạo nên dòng điện năng….

Ngoài ra, pin mặt trời còn có thêm nhiều ứng dụng khác. Hy vọng rằng bài viết đã mang lại nhiều thông tin hữu ích về cấu tạo của pin mặt trời dành cho ai đang tìm hiểu về năng lượng mặt trời hay có nhu cầu lắp đặt pin năng lượng mặt trời.