106255

1.    Zasada działania baterii słonecznych

Zasada działania kolektora słonecznego

Zadaniem kolektora słonecznego jest pobieranie energii z promieniowania bezpośredniego, rozproszonego i odbitego, a następnie przekazywanie jej do instalacji grzewczej.:

1.    Słońce ogrzewa umieszczony w kolektorze absorber, który pochłania promieniowanie słoneczne i zamienia je w ciepło. Skuteczność pochłaniania zależy od rodzaju absorbera. Zwykły, czarny absorber dużą część promieniowania odbija.

Skuteczniejszy jest tzw. absorber selektywny - pochłania on 95% padającego na niego promieniowania.

2.    Od absorbera ogrzewa się czynnik grzewczy (może to być woda lub płyn niezamarzający), któiy przepływa przez kolektor.

3.    Ogrzany płyn przepływa do zasobnika.

4.    Tam oddaje ciepło ogrzewanej wodzie użytkowej, znajdującej się w zasobniku, i ochłodzony wpływa z powrotem do kolektora.

Fotoogniwo jest zbudowane z półprzewodnika i tworzy złącze p-n, na które pada światło. Padające na złącze fotony o energii większej od szerokości przerwy energetycznej półprzewodnika powodują powstanie par elektron-dziura. Pole elektryczne wewnątrz półprzewodnika, związane z obecnością złącza p-n, przesuwa nośniki różnych rodzajów w różne strony. Elektrony trafiają do obszaru n, dziury do obszaru p. Rozdzielenie nośników ładunku w złączu powoduje powstanie na nim zewnętrznego napięcia elektrycznego.

Ponieważ rozdzielone nośniki są nośnikami nadmiarowymi (mają nieskończony czas życia), a napięcie na złączu p-n jest stałe, oświetlone złącze działa jako ogniwo elektryczne.

2.    Efekt fotoKoltaic/ny

Zjawisko fotowoltaic/ne (efekt fotowoltaiczny) - zjawisko polegające na powstaniu siły elektromotorycznej w ciele stałym pod wpływem promieniowania świetlnego. W związku z tym należy do zjawisk fotoelektiycznych wewnętrznych Zjawisko fotowoltaiczne jako pierwszy zauważył w roku 1839 Aleksander Edmund Becquerel.

Zjawisko to jest wykorzystywane w ogniwach fotowoltaicznych, które coraz częściej zastępują inne rodzaje źródeł energii.

W fotoogniwach wykorzystuje się zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne, które polega na uwalnianiu elektronów walencyjnych z wiązań atomowych

w kryształach półprzewodnikowych. Oswobodzone elektrony pozostają wewnątrz kryształu i mogą poruszać się w nim swobodnie. Miejsce po uwolnionym elektronie może zająć elektron z wiązania sąsiedniego. Wtedy brak elektronu w wiązaniu, czyli tzw. dziura przenosi się do wiązania sąsiedniego. Zatem zarówno elektrony jak i dziury mogą przemieszczać się w krysztale, a tym samym przewodzić prąd

Efektem wewnętrznego zjawiska fotoelektrycznego jest więc zwiększone przewodnictwo elektryczne kryształu. Elektrony walencyjne mają energię zawartą jedynie w pewnym przedziale wartości energii zwanym pasmem walencyjnym. Podobnie elektrony przewodnictwa przyjmują wartości energii tylko z pasma przewodnictwa (leżącego powyżej pasma walencyjnego).

W półprzewodniku pasmo przewodnictwa i pasmo walencyjne oddzielone są wzbronionym