1. 광자 흡수 :
* 광자의 에너지 : 광자는 에너지를 운반하며 에너지의 양은 광자 파장 (색)에 따라 다릅니다. 햇빛에는 파장 스펙트럼의 광자가 포함되어 있습니다.
* 태양 전지의 재료 : 태양 전지는 실리콘과 같은 재료로 만들어지며, 특정 파장의 빛을 흡수 할 수있는 특정 에너지 수준을 갖는다.
* "녹아웃": 충분한 에너지가있는 광자가 태양 전지의 재료에 부딪히면 원자에서 전자를 느슨하게합니다. 이 전자는 유리 전자가되어 재료 내에서 움직일 수 있습니다.
2. 전자 구멍 쌍 형성 :
* "구멍": 전자를 잃어버린 원자는 이제 양전하가있어 전자가 있던 "구멍"을 만듭니다.
* 쌍 : 이 전자 구멍 쌍은 태양 전지가 생성하는 전류의 기초입니다.
3. 분리 및 수집 :
* P-N 정션 : 태양 전지는 내부 전기장을 생성하기 위해 두 가지 유형의 실리콘 (P- 타입 및 N- 타입)으로 구축됩니다. 이 필드는 자유 전자를 N- 타입 쪽쪽으로 강제하고 구멍을 P- 타입 쪽쪽으로 강제하는 장벽과 같습니다.
* 흐르는 전하 : 분리 된 전자와 구멍은 전류를 생성합니다. 이 전류는 활용되어 장치에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.
4. "사용하지 않은"광자 :
* 모든 광자는 동일하지는 않습니다. 태양 전지에 부딪히는 모든 광자가 전자 구멍 쌍을 만들기에 충분한 에너지를 가지고있는 것은 아닙니다. 에너지가 낮은 광자는 단순히 세포를 통과합니다.
* 에너지 손실 : 쌍을 만드는 광자의 일부 에너지는 열로 손실 될 수 있습니다.
단순화 된 비유 :
워터 휠과 같은 태양 전지를 상상해보십시오. 광자는 물방울과 같으며 전자 구멍 쌍은 휠 회전과 같습니다. 충분한 힘을 가진 물방울만이 바퀴를 돌릴 수 있으며 (전기를 생산) 작은 방울 (저에너지 광자)은 지나가는 것입니다.
기억해야 할 핵심 사항 :
* 광전지 효과 : 태양 전지를 때리고 전류를 생성하는 광자의 전체 과정을 태양 광 효과라고합니다.
* 효율성 : 태양 전지의 효율은 광자를 얼마나 잘 흡수하고 활용할 수 있는지에 달려 있습니다.
* 파장 의존성 : 다른 물질은 다른 파장의 빛을 흡수하는데 더 나은 것이며, 태양 전지의 전반적인 효율에 영향을 미칩니다.
프로세스의 특정 측면에 대한 자세한 내용을 원하시면 알려주세요!
