A közvetlen jelenkori energia korszaka
napenergia pálya fényei a rendszer magrendszere, amely a napelemek fotovoltaikus hatására támaszkodik.
Fotovoltaikus hatás: A napelemek középső elve elsősorban a fotovoltaikus hatáson alapul. Ez a hatás félvezető anyagokban fordul elő, amelyek kifejezetten monokristályos szilícium, polikristályos szilícium vagy amorf szilícium mellett álló anyagokból állnak. A fotovoltaikus hatás legfontosabb lépései a következők:
a. Foton abszorpció: Amikor a napfény rávilágít egy napelemre, a fotonok (a fény alapvető egysége) félvezető kristályokon keresztül nyelődnek el. A fotonoknak energiájuk van, ami közvetlenül arányos az enyhe frekvenciával vagy hullámhosszával.
B. Elektrongerjesztés: A fotonok elektromosságát az elektronok gerjesztésére használják. Amikor egy foton egy félvezetőben találkozik egy atommal, biztos elektronokat gerjeszthet a vegyértéksávjából a vezetési sávba. Ezek az elektronok így szabaddá válnak, és szabadon áramolhatnak a félvezetőkben.
Elektronhullám kialakulása: A fotovoltaikus panelekben a fotonok széles skálája abszorbeálódik, sokféle elektront gerjesztve és a vegyértéksávból a vezetési sávba való átmenetet okozva. Ezek a laza elektronok keringeni kezdenek a félvezetőben, elektromos hajtású modernt alkotva. Ez a belső modern napelem kiindulópontja.
Panel felépítés: A napelemek formáját gondosan tervezték, hogy optimalizálják a mai generációt. Általában tartalmaz néhány félvezető kristályréteget, amelyeket P-N csomópontoknak neveznek (szép és negatív), ahol a P-réteg óriási árakban gazdag (lyukak), míg az N-réteg laza elektronokban gazdag. Amikor a fotovoltaikus panelek felszívják a fotonokat, elektronok és lyukak alakulnak ki a P-N csomópont közelében, elősegítve ezzel az áram technológiáját.
Töltésszétválasztás: A P-N csomópontokban a fotonok erőssége az elektronok és lyukak korszakát eredményezi. Az elektronok és a P-N átmeneten belüli lyukak rendkívüli töltéspolaritása miatt elkülönülnek egymástól. A szabad elektronok az N réteg felé haladnak, még akkor is, ha a lyukak a P réteg irányába áramlanak.
Aktuális gyűjtemény: Az elektronok és lyukak mozgása jelenet teremt, ami az elektronok és lyukak hulláma. A napelem panel egy beépített áramsoros eszközzel van felszerelve, amely általában fémhuzalokból vagy elektródákból áll. Ezek a vezetékek megragadják az elektronokat és az üreges áramokat, és áthelyezik őket a napelemről az áramkör többi elemére.
Kimeneti egyenáram: Végső soron az elektronok és az üreges áramok az akkumulátorpanel akkumulátor-energiatároló eszközére irányulnak. Ezek az árak az akkumulátor áramlásával együtt járnak, és végül az akkumulátorban tárolódnak. Mivel az akkumulátorok újratölthetők, napfénypaneleken keresztül tölthetők a nap folyamán, majd éjszaka vagy felhős napokon áram alá helyezhetők, így a megtakarított elektromos áram közvetlen modernkori enyhe LED-világítássá alakítható át, vagy más elektromos készüléket szállíthat.