光電効果
1。日光吸収: 日光が太陽電池パネルに当たると、光子(光エネルギーの小さなパケット)がパネル内のシリコン原子に吸収されます。
2。電子励起: 光子からのエネルギーは、シリコン原子の電子を励起し、より高いエネルギーレベルにジャンプします。
3。遊離電子: この励起は、シリコン原子内の結合から電子を解放し、自由に移動できるようにします。
p-nジャンクション
4。シリコンドーピング: ソーラーパネルは、2種類のシリコンで作られています。
- n-typeシリコン: 余分な電子を作成する不純物がドープされています。
- p-typeシリコン: 「穴」を作成する不純物(電子がありません)がドープされています。
5。電界: n型とP型シリコンが結合されると、ジャンクションフォームが結合されます。 N型シリコンからの電子は自然に流れてP型シリコンの穴を埋め、接合部に組み込みの電界を作成します。
6。電子流: 太陽電池パネルに光が当たると、P型シリコンで作成された自由電子が電界によってN型シリコンに向かって押されます。これにより、電流が作成されます。
回路:
7。現在のコレクション: ソーラーパネルは、N型シリコンから電子を収集する金属接点と、P型シリコンから「穴」で設計されています。これらの連絡先は外部回路に接続されています。
8。発電: 電子が回路を通ると、電化製品、デバイスを実行するか、バッテリーに保管する電力を提供します。
重要な概念
* 光子: エネルギーを運ぶ光の粒子。
* シリコン: 特定の条件下で電子の動きを可能にする半導体材料。
* ドーピング: シリコンに不純物を追加して、特定の電気特性(NタイプまたはPタイプ)を作成します。
* 電界: 荷電粒子(電子)の動きに影響を与える力。
* 電流: 導体を通る電子の流れ。
要するに、太陽パネル内の電子の動きは、光電効果とパネルの構造内の電界の作成によって駆動されます。