Science >> Wetenschap >  >> Energie

Welke materialen worden op zonnepanelen gebruikt om elektriciteit te produceren?

Zonnepanelen gebruiken verschillende belangrijke materialen om zonlicht om te zetten in elektriciteit. Hier is een uitsplitsing:

1. Silicium (SI):

* De kern: De overgrote meerderheid van zonnepanelen gebruikt silicium als het primaire materiaal voor hun fotovoltaïsche cellen. Silicium is een halfgeleider, wat betekent dat het onder bepaalde omstandigheden elektriciteit kan leiden.

* typen: Er zijn twee hoofdtypen silicium gebruikt in zonnepanelen:

* kristallijn silicium: Dit is het meest voorkomende type, en het is verder verdeeld in:

* Monokristallijn silicium: Zeer puur silicium, resulterend in een hoog rendement, maar kan duurder zijn.

* Polykristallijn silicium: Minder zuiver dan monokristallijn, biedt een lagere efficiëntie maar ook lagere kosten.

* amorf silicium: Dun-film silicium dat minder efficiënt is, maar flexibeler kan zijn en in verschillende toepassingen kan worden gebruikt.

2. Andere materialen:

* anti-reflecterende coating: Een dunne laag transparant materiaal, vaak siliciumdioxide (SiO2) of titaniumdioxide (TiO2), wordt op het oppervlak van de zonnecel aangebracht om lichtreflectie te verminderen en de lichtabsorptie te verhogen.

* inkapseling: Een beschermende laag, meestal een transparant polymeer zoals ethyleenvinylacetaat (EVA) of polyvinylbutyral (PVB), verzamelt de zonnecellen en beschermt ze tegen de elementen.

* glas: Een duurzame glazen laag bedekt de ingekapselde zonnecellen, waardoor bescherming wordt geboden en licht kan doorstaan.

* Aluminium frame: Een rigide aluminium frame biedt structurele ondersteuning en helpt warmte af te voeren.

* Junction Box: Een kleine doos met elektrische componenten zoals diodes en zekeringen, waarbij het zonnepaneel wordt verbonden met het bedradingssysteem.

Hoe het werkt:

1. fotonabsorptie: Wanneer zonlicht de siliciumcel raakt, slaan fotonen (deeltjes van het licht) elektronen los van hun atomen, waardoor een stroom van elektriciteit in de cel wordt gegenereerd.

2. Elektronenstroom: De structuur van de cel en de toevoeging van doteermiddelen creëren een elektrisch veld dat de stroom van elektronen stuurt, waardoor een stroom ontstaat.

3. Directe stroom (DC): De zonnecel produceert directe stroom (DC) elektriciteit.

4. omvormer: Een omvormer zet de DC -elektriciteit om in afwisselende stroom (AC) elektriciteit, die kan worden gebruikt om huizen en bedrijven van stroom te voorzien.

Aanvullende informatie:

* Er is lopend onderzoek om de efficiëntie en kosteneffectiviteit van zonnepanelen te verbeteren.

* Er worden nieuwe materialen en technologieën ontwikkeld, zoals perovskiet zonnecellen en organische zonnecellen, die potentiële voordelen bieden.

Laat het me weten als je een van deze onderwerpen verder wilt verkennen!