Was sind Silikon-Solarzellen?

Solarzellen sind Vorrichtungen, die Bekehrtes helle Energie in elektrische Energie. Um richtig zu arbeiten, müssen die Zellen mit einem Halbleitermaterial umfaßt werden das das Licht aufsaugen kann. Solarzellen des Silikons sind Solarzellen, die mit Silikon beschichtet werden, und sind die allgemeinste benutzte Art. Diese Zellen werden in Reihe benannten Modulen angeschlossen, und die Module werden zusammengeschalten, um eine Reihe zu bilden, die die gewünschte Spannung produziert. Diese werden dann in einen schützenden Behälter hinter Verkleidungen des Glases gesetzt, die das Tageslicht auf die Zellen verweisen.

Wenn Licht den Sonnenkollektor schlägt, werden die Photonen durch das Halbleitermaterial aufgesogen. Die Elektronen werden lose geklopft und die materielle produzierende Elektrizität durchfließen. Eine Reihe Solarzellen des Silikons wandelt diese Energie in Gleichstrom (DC)elektrizität um. In einem integrierten System wird die Elektrizität dann in das Elektrizitätsrasterfeld using Inverter eingezogen. Allein stehende Solarprodukte speichern die Elektrizität in den Batterien.

Während Silikon ein sehr allgemeines Element ist, wird es normalerweise in Silikon gesprungen. Das reine Silikon muss vom Silikon extrahiert werden, und dann verarbeitet werden, um seine Leitfähigkeit zu erhöhen. Reines Silikon ist ein armer Leiter von Elektrizität, aber, wenn bestimmte Verunreinigungen addiert werden, gewöhnlich phosphorige Atome, wird es ein ausgezeichneter Leiter. Dieses, das verarbeitet, verbraucht viel Energie, und ist für die hohen Kosten der Solarzellen des Silikons verantwortlich. Traditionsgemäß hergestellte Zellen benutzen single-crystal Silikon in einer Massenform, die in Oblaten geschnitten wird.

Um zu helfen abzuschwächen zu kosten, haben Wissenschaftler Solarzellen des Dünnfilmsilikons entwickelt. Diese benutzen nur ungefähr ein Prozent des Silikons, das eine traditionelle Zelle benutzen würde, aber leider, sind sie viel weniger leistungsfähig. Die Zellen, die mit mehrfachen Schichten des Dünnfilms gebildet werden, sind, die so leistungsfähig wie die teureren traditionellen Zellen sind entwickelt worden, und doch den Nutzen des preiswerteren, helleren Gewichts und der grösseren Flexibilität beibehalten. Polykristalline und formlose Dünnfilmsilikonzellen sind zusätzliche, preiswertere Wahlen.

Eine andere Herausforderung für Wissenschaftler ist, eine Weise zu finden, die Wirksamkeit der Solarzellen des Silikons zu erhöhen. Tageslicht hat eine große Auswahl der Wellenlängen, die Photonen mit einer großen Auswahl von Energie enthalten. Einige von diesen sind zu schwach oder zu stark, die Elektronloch Paare zu bilden, die erfordert werden, durch das Halbleitermaterial gefangen genommen zu werden. Die meisten Zellen sind nur 15% leistungsfähig, das bedeutet, dass sie nur 15% der elektrischen Energie gefangennehmen, die im Tageslicht vorhanden ist, das durch die Verkleidungen überschreitet.

Arbeiten wird getan weltweit, um Wege zu finden, die Leistungsfähigkeit zu erhöhen und die Kosten der Solarzellen des Silikons zu verringern. Wege zu finden, die Dünnfilm-Leistungsfähigkeit zu erhöhen, dadurch groß esverringert esverringert die Kosten, ist eine Priorität eines europäischen Anschluss-finanzierten Forschungsprojekts. Eine Firma in Japan hat Solarzellen des Silikons für Gebrauch in den mehrfachen Produkten entwickelt, der eine durchschnittliche Leistungsfähigkeit von 25% hat. Boeing-Spectrolab, eine US-Korporation hat eine Solarzelle des Verdichtersilikons entwickelt, die Leistungsfähigkeit 40.7% hat.

Stutenforschung und entwicklung wird angefordert, bevor Sonnenenergie eine Rohenergiequelle wird, dennoch ist dieses ein Bereich, der internationale Aufmerksamkeit und die Finanzierung empfängt. Während Kosten sich verringern und Leistungsfähigkeit verbessert, kann Sonnenenergie viel alltäglicher werden. Sogar mit diesen Herausforderungen, werden Solarzellen des Silikons bereits in einer Vielzahl der Produkte benutzt. Diese schließen tägliche Einzelteile wie Rechner, Taschenlampen, Telefonaufladeeinheiten, Wasserbrunnen und inländische und kommerzielle Heißwassersysteme ein.