6827068666

Ćwiczenie nr 134 - Ogniwo słoneczne

Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z różnymi rodzajami półprzewodnikowych ogniw słonecznych. Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej i sprawności przetwarzania energii świetlnej na elektryczną.

Wprowadzenie

Słońce jest podstawowym źródłem energii dla naszej planety. Na co dzień mamy styczność z różnymi urządzeniami wykorzystującymi i przetwarzającymi energie słoneczną. Widmo promieniowania słońca jest zbliżone do widma ciała doskonale czarnego o temperaturze około 6000 K.

Rys. wl. Widma promieniowania słońca: a) ponad atmosferą; b) na poziomie morza (Słońce w zenicie)

Ogniwo słoneczne (ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo fotoelektryczne, fotoogniwo) służy do zamiany energii promieniowania świetlnego w energie elektryczną. Następuje to w wyniku zjawiska fotowoltaicznego czyli poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów o energii większej, niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury (nośniki ładunku) do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego. Na co dzień spotykamy małe ogniwa słoneczne np. jako zasilanie niektórych kalkulatorach lub jako źródła prądu w elementach położonych z dala od sieci. Ogniwa te występują również w sondach kosmicznych.

1