Công nhân Công ty Truyền tải điện 3 phối hợp quản lý, vận hành hệ thống điện mặt trời tại Lâm Đồng. (Ảnh: VĂN BẢO)
Công nhân Công ty Truyền tải điện 3 phối hợp quản lý, vận hành hệ thống điện mặt trời tại Lâm Đồng. (Ảnh: VĂN BẢO)

[Hỏi đáp] Pin năng lượng mặt trời hoạt động dựa trên nguyên lý gì?

Pin năng lượng mặt trời, còn gọi là pin quang điện, hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện.

Nguyên lý cơ bản như sau:

Cấu tạo: Pin mặt trời được tạo thành từ nhiều tế bào quang điện (solar cells), thường làm từ vật liệu bán dẫn như silicon. Các tế bào này có hai lớp bán dẫn được xử lý khác nhau, một lớp tạo ra dư thừa electron (loại N) và một lớp thiếu hụt electron, tạo ra "lỗ trống" (loại P). Nơi tiếp xúc giữa hai lớp này tạo thành một vùng chuyển tiếp P-N, có một điện trường nội tại.

Hấp thụ ánh sáng: Khi ánh sáng mặt trời (các hạt photon) chiếu vào bề mặt pin, các photon có đủ năng lượng sẽ truyền năng lượng của chúng cho các electron trong vật liệu bán dẫn.

Tạo ra dòng điện: Năng lượng này làm các electron bật ra khỏi vị trí của chúng, tạo thành các cặp electron tự do và lỗ trống. Dưới tác động của điện trường tại vùng chuyển tiếp P-N, các electron tự do sẽ bị kéo về lớp N và các lỗ trống bị kéo về lớp P.

Hình thành dòng điện một chiều: Sự chuyển động có hướng của các electron này tạo ra một dòng điện một chiều (DC). Dòng điện này sau đó có thể được thu thập bởi các tiếp điểm kim loại trên bề mặt pin và được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện hoặc được lưu trữ trong pin sạc.

Xem thêm