Ativo Energia Solar: Como Funciona

Existem dois tipos principais de energia solar direta: energia solar passiva e ativa. Energia solar passiva envolve a captura do sol &'; s de energia térmica. Todo mundo fica muito que instintivamente, uma vez que simplesmente do lado de fora em um dia ensolarado demonstra o processo.

Mas quando se trata de energia solar ativo, como ele funciona é mais sombria. It &'; s também fascinante, e como a energia solar vai continuar a tornar-se uma parte mais significativa de nossa pegada de energia, faz sentido ter pelo menos uma compreensão rudimentar de como ele realmente funciona. Ao mesmo tempo, a maioria de nós aren &'; t interessado em se tornar físicos teóricos, assim que eu ganhei &'; t fazer este descontroladamente técnico

&';. Ll começar com um smidge de falar sobre a estrutura do átomo. A maioria das pessoas sabe que os átomos consistem de partículas de carga positiva (prótons) e partículas carregadas negativamente (elétrons). It &'; s também conhecimento comum que os prótons são aninhado no centro de um átomo, enquanto os elétrons orbitam o meio; a imagem comumente usado por analogia é nosso sistema solar. O sol representa o núcleo feito de prótons no meio do arranjo, enquanto planetas ilustrar elétrons circulando em órbitas.

Enquanto útil para obter uma alça sobre a estrutura atômica, esta imagem está incompleta. Em vez de elétrons individuais em uma determinada órbita (e tudo girando em uma superfície plana) como os planetas fazer, os elétrons orbitam o núcleo atômico em uma estrutura que lembra mais camadas concêntricas – um pouco como aquelas bonecas russas – e cada shell pode ter vários elétrons que voam ao redor dentro dela.

Embora cada uma das camadas concêntricas ou camadas em torno do núcleo de pode ter mais do que um electrão ocupando espaço, há um limite superior absoluto para o número de electrões que podem ser em cada camada (antes de uma nova camada pode ser adicionado, os outros reservatórios devem todos estar cheio). Mas, se a camada exterior (chamado a camada de valência) não está preenchida com o seu número máximo de electrões, o átomo é dito que tem um ou mais furos. É estes orifícios que permitem ligar-se a átomos de um com o outro, através da partilha de electrões.

Let &'; s usar um exemplo que é específico para a energia solar e como células solares fazer a sua coisa: o elemento silício. A camada de valência do silício tem capacidade para 8 elétrons. O átomo de silício, na verdade, só tem 4 elétrons na camada de valência, deixando 4 furos. O átomo, na verdade, quer para preencher os buracos, e da forma mais fácil de o fazer é compartilhar até 4 elétrons com outro átomo (ou átomos). Quando você tem um grupo grande de átomos de silício alinhados corretamente, cada um deles pode compartilhar elétrons com outros até quatro átomos de silício, tornando a estrutura de treliça muito limpo e estável que tem todos os buracos cheios e não há elétrons extras se perguntando o que fazer com -se

Esta última observação é a chave – silício puro é horrível condutor de eletricidade, porque não existem elétrons no mix que aren &'; t falado para. Um bom condutor terá pelo menos um electrão na mistura molecular que isn &'; T envolvidas na ligação de um átomo ao outro.

Assim, para obter a nossa energia solar, como é que vamos obter alguns daqueles &'; livre &'; elétrons? A resposta é chamado de &'; &' ;. doping No processo de doping, vamos adicionar uma pequena quantidade de um outro elemento para a nossa silício puro. Esta impureza ou terá cinco elétrons em sua camada de valência (fornecendo o chamado &'; &'; livre de elétrons) ou três elétrons na camada de valência (fazendo um buraco).

Aqui é onde as coisas ficam muito legal: quando você tem uma camada de silício com alguns elétrons livres (chamadas camada n) lançadas contra uma camada com alguns buracos (o p-layer), a diferença de elétrica cargas negativas (N-p-camada e da camada positiva) cria um campo eléctrico. Esse campo dá elétrons uma preferência para a direção, todas as outras coisas são iguais, eles querem passar. Tudo o que &'; é necessário é um impulso para iniciar os elétrons fluindo. Uma maneira de fazer isso é aplicar um outro campo elétrico (por exemplo, ligar o silício em camadas para um circuito com uma bateria). Outra maneira, ea única que nos interessa aqui, é suco de os elétrons livres com fótons de luz
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Quando a luz do sol é absorvida pela camada n de uma pastilha de silício devidamente preparado um dos dois coisas acontecem: a energia fotónica aumenta a temperatura da bolacha, ou o fotão bate um dos electrões livres soltas. Quando isso acontece esse elétron skitters sobre, procurando uma casa. E por causa do campo criado pela interface entre o n- e p-camadas, ele sabe que caminho seguir. Lembre-se, estamos falando de um grande número de elétrons em movimento por aqui, então como eles continuam a tendência de o n-camada para a camada p temos os ingredientes de uma força motivadora elétrica. Se você conectar este arranjo para um circuito, os elétrons começam a se mover através de vai-lo, e você acaba com uma corrente elétrica completa explodido.

Uma vez que o circuito está no lugar, você tem energia elétrica gratuita. Eletricidade para fazer funcionar qualquer coisa, desde uma calculadora pequena ou assistir, para satisfazer a demanda de comunidades inteiras (dado painéis solares suficientes). Eletricidade sem qualquer poluição do ar ou da água que acompanha. Eletricidade sem entregando dinheiro a governo que don &'; t realmente como nós. It &'; sa grande abordagem para alimentar o nosso mundo.

Se você &'; gostaria de saber mais sobre energia solar (activa e passiva), parar por www.solarenergyadvantage.com e se inscrever para o meu mini-curso livre de energia solar. Nesse curso, eu cobrir muitos mais elementos do que a energia solar é, como ele tem sido usado historicamente, e como as pessoas como eu e você pode obter a bordo com isso agora.

Até então,

Sullivan Kincaid
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