سلول های خورشیدی چگونه کار می کنند؟

انرژی ساطع شده از خورشید در زمان 1 ثانیه در صورتی که قابل ذخیره شدن باشد قادر خواهد بود انرژی مورد نیاز کره زمین را برای مدت هزار سال تامین نماید. سلول های خورشیدی قادرند از این منبع عظیم انرژی استفاده نمایند و یک منبع انرژی رایگان و پاک در اختیار ما قرار دهند.

انرژی خورشید به دو صورت قابل استفاده می باشد، یکی انرژی حرارتی خورشیدی و یکی انرژی الکتریکی خورشیدی.

در انرژی حرارتی خورشیدی، حرارت جذب شده از خورشید مورد استفاده قرار می گیرد و برای گرم کردن آب و یا بخار نمودن آب برای به حرکت درآوردن توربین بخار به کار گرفته می شود.

این تبدیل شدن با استفاده از دو لایه سیلیکون انجام می پذیرد. سیلیکون یک ماده شیمیایی می باشد که از ماسه به دست می آید. لایه زیرین که در شکل زیر با رنگ آبی نشان داده شده، از لحاظ شیمیایی به نحوی ساخته شده که کمبود الکترون داشته باشد. لایه رویی (قرمز رنگ) نیز به نحوی ساخته شده که الکترون زیادی داشته باشد. با تابش خورشیدی به این سلول ها، انرژی نور خورشید باعث می شود الکترون های لایه زیرین تحریک شوند و به لایه رویی ببرند و سپس با برگشت به لایه پایین جریان الکتریسیته ایجاد نمایند.

به شکل فوق دقت نمایید که مقطع و مکانیزم درونی یک سلول خورشیدی را نشان می دهد. نقطه 1 لایه شیشه ای محافظ سلول را نشان می دهد.

نقطه 2 محل تابش نور خورشید به لایه زیری (آبی رنگ) و انرژی دادن به آن را نشان می دهد.

در نقطه 3، الکترون های انرژی گیرنده تحریک می شوند و به لایه بالا منتقل می شوند.

نقطه 4 صفحه متصل به لایه بالایی را نشان می دهد که الکترون ها را دریافت نموده و آن ها را به مدار خارجی منتقل می نماید.

نقطه 5 جریان الکترون ها در مدار خارجی را نشان می دهد.

نقطه 6 مصرف کننده انرژی الکتریکی را نشان می دهد.

الکترون ها از نقطه 7 مجدداً به لایه پایینی راه پیدا می کنند.

در شکل فوق نقطه 8 قطب مثبت و نقاط 9 و 10 نیز لایه های سیلیکون را نشان می دهند.

پانل خورشیدی از بهم پیوستن چندین (100-36) سلول خورشیدی به هم ساخته می شود.

پانل های خورشیدی با اتصال به هم می توانند برق منازل را تامین نمایند. در این منازل انرژی خورشیدی در طول روز در باطری هایی ذخیره می شود و در طول شب قابل استفاده می گردد.

مرکز یادگیری سایت تبیان، تهیه: پوریا میرعشقی

تنظیم: نسرین صادقی