อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ - เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

เซลล์โฟโตวอลเทอิกพื้นฐานประกอบด้วย n-type และ p-type semiconductor ที่สร้างทางแยก pn พื้นที่ด้านบนขยายออกและโปร่งใสโดยทั่วไปจะโดนแดด ไดโอดหรือเซลล์เหล่านี้มีความพิเศษที่สร้างแรงดันไฟฟ้าเมื่อสัมผัสกับแสง เซลล์จะเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง

รูปต่อไปนี้แสดงไฟล์ symbol of photovoltaic cell.

การทำงานของเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

การสร้างเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นั้นคล้ายกับไดโอดทางแยก PN ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านอุปกรณ์เมื่อไม่มีการใช้แสง ในสถานะนี้เซลล์จะไม่สามารถสร้างกระแสได้

จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำให้เซลล์มีอคติอย่างเหมาะสมซึ่งต้องใช้แสงในปริมาณที่พอเหมาะ ทันทีที่ใช้แสงจะสามารถสังเกตเห็นสถานะที่โดดเด่นของไดโอดทางแยก PN เป็นผลให้อิเล็กตรอนได้รับพลังงานเพียงพอและแยกตัวออกจากอะตอมแม่ คู่หลุมอิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นใหม่เหล่านี้ในบริเวณพร่องข้ามทางแยก

ในการกระทำนี้อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่เข้าไปในวัสดุประเภท N เนื่องจากความเข้มข้นของไอออนบวกตามปกติ ในทำนองเดียวกันรูกวาดเข้าไปในวัสดุประเภท P เนื่องจากมีเนื้อหาเชิงลบ สิ่งนี้ทำให้วัสดุประเภท N รับประจุลบทันทีและวัสดุ P รับประจุบวก จากนั้นทางแยก PN จะส่งแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กเพื่อตอบสนอง

ลักษณะของเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

รูปต่อไปนี้ทางด้านซ้ายแสดงลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งกราฟระหว่างกระแสไฟฟ้าย้อนกลับ (I _R ) และไฟส่องสว่าง (E) ของโฟโต้ไดโอด IR วัดบนแกนแนวตั้งและวัดความส่องสว่างบนแกนแนวนอน กราฟเป็นเส้นตรงผ่านตำแหน่งศูนย์

กล่าวคือ I _R = mE

m = กราฟความชันของเส้นตรง

พารามิเตอร์ m คือความไวของไดโอด

รูปด้านขวาแสดงลักษณะอื่นของโฟโต้ไดโอดกราฟระหว่างกระแสย้อนกลับ (I _R ) และแรงดันย้อนกลับของโฟโต้ไดโอด เป็นที่ชัดเจนจากกราฟว่าสำหรับแรงดันย้อนกลับที่กำหนดกระแสย้อนกลับจะเพิ่มขึ้นเมื่อการส่องสว่างเพิ่มขึ้นที่ทางแยก PN

โดยทั่วไปเซลล์เหล่านี้จะจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์โหลดเมื่อมีการใช้แสง หากต้องการแรงดันไฟฟ้าที่มากขึ้นอาร์เรย์ของเซลล์เหล่านี้จะถูกใช้เพื่อให้ได้ค่าเดียวกัน ด้วยเหตุนี้เซลล์แสงอาทิตย์จึงถูกนำมาใช้ในงานที่มีพลังงานแสงในระดับสูง