Sólin Sólin Rís 10:17 • sest 16:10 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 21:40 • Sest 15:54 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 10:12 • Síðdegis: 22:46 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 03:46 • Síðdegis: 16:36 í Reykjavík
Sólin Sólin Rís 10:17 • sest 16:10 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 21:40 • Sest 15:54 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 10:12 • Síðdegis: 22:46 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 03:46 • Síðdegis: 16:36 í Reykjavík
LeiðbeiningarTil baka

Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=
Forsíða Náttúruvísindi og verkfræði Verkfræði og tækni Hvernig get ég búið til sólarrafhlöðu og hvað þarf í hana?

Flokkun:

19.3.2002
Náttúruvísindi og verkfræði Verkfræði og tækni

Hvernig get ég búið til sólarrafhlöðu og hvað þarf í hana?

Jón Tómas Guðmundsson

Ljósspennurafhlöð sem gerð voru úr hreinum kísli voru aflgjafar gerfitungla á sjötta áratug 20. aldar. Ljósspennurafhlað er í raun sólknúin rafhlaða þar sem eina eldsneytið er ljósið sem drífur hana. Ljósspennurafhlað er gert úr hálfleiðandi efni sem í hefur verið myndað pn-skeyti, sem hefur mikið flatarmál. Þetta er gjarnan gert með hefðbundnum framleiðsluaðferðum í hálfleiðaratækni eins og sveimi (diffusion) eða jónaígræðslu. Uppbygging ljósspennurafhlaðs er sýnd á meðfylgjandi mynd.



Við getum hugsað okkur að fyrst sé ræktaður p-leiðandi kristallur (til dæmis bóríbættur kísill). Síðan er látin sveima inn í hann íbót sem gerir hann n-leiðandi í þunnu lagi næst yfirborðinu (til dæmis sé fosfór látinn sveima inn í kísil). Neðar myndast samskeyti milli n- og p-leiðandi efnanna. Yfirborðið er húðað með efni sem dregur úr speglun sólarljóssins og skaut eru tengd beggja vegna skeytanna eins og sjá má á myndinni. n-leiðandi lagið er gjarnan fremur þunnt. Skautin ofan á n-leiðandi laginu eru oft litlir fingur sem liggja dreift yfir yfirborðið. Þetta er gert til að draga úr viðnámi straumsins í hinu þunna n-lagi og til þess að sólarljósið eigi greiða leið inn í hálfleiðarann.

Flest ljósspennurafhlöð eru gerð úr hreinum kísilkristöllum. Úr hreinni kísilbráð eru ræktaðir stórir kristallar sem eru skornir og íbættir til að mynda úr þeim ljósspennurafhlöð. Oft er einnig notaður fjölkristallaður eða myndlaus kísill sem er ódýrari í framleiðslu en hefur lægri nýtni. Eins eru hálfleiðarar eins og TiO2, CdTe CuInSe2 notaðir til þessa. Góðri nýtni er hægt að ná með GaAs hálfleiðara, en það er mjög dýrt efni.

Mörg ljósspennurafhlöð eru gjarnan raðtengd til þess að fá hærri straum og meira afl. Framleitt afl frá hverju ljósspennurafhlaði er í réttu hlutfalli við ljósorkuna og yfirborðsflatarmál ljósspennurafhlaðsins.

Frekara lesefni af Vísindavefnum:

Heimildir:
  • Jack L. Stone, Photovoltaics: Unlimited Electrical Energy From the Sun, Physics Today, no. 9, vol 46, page. 22 -29 (1993)

Höfundur

Jón Tómas Guðmundsson

fyrrum prófessor í rafmagns- og tölvuverkfræði við HÍ

Útgáfudagur

19.3.2002

Spyrjandi

Sigurjón Ernir Kárason

Efnisorð

Tilvísun

Jón Tómas Guðmundsson. „Hvernig get ég búið til sólarrafhlöðu og hvað þarf í hana?“ Vísindavefurinn, 19. mars 2002, sótt 21. nóvember 2024, https://visindavefur.is/svar.php?id=2213.

Jón Tómas Guðmundsson. (2002, 19. mars). Hvernig get ég búið til sólarrafhlöðu og hvað þarf í hana? Vísindavefurinn. https://visindavefur.is/svar.php?id=2213

Jón Tómas Guðmundsson. „Hvernig get ég búið til sólarrafhlöðu og hvað þarf í hana?“ Vísindavefurinn. 19. mar. 2002. Vefsíða. 21. nóv. 2024. <https://visindavefur.is/svar.php?id=2213>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki

Senda grein til vinar

=

Hvernig get ég búið til sólarrafhlöðu og hvað þarf í hana?
Ljósspennurafhlöð sem gerð voru úr hreinum kísli voru aflgjafar gerfitungla á sjötta áratug 20. aldar. Ljósspennurafhlað er í raun sólknúin rafhlaða þar sem eina eldsneytið er ljósið sem drífur hana. Ljósspennurafhlað er gert úr hálfleiðandi efni sem í hefur verið myndað pn-skeyti, sem hefur mikið flatarmál. Þetta er gjarnan gert með hefðbundnum framleiðsluaðferðum í hálfleiðaratækni eins og sveimi (diffusion) eða jónaígræðslu. Uppbygging ljósspennurafhlaðs er sýnd á meðfylgjandi mynd.



Við getum hugsað okkur að fyrst sé ræktaður p-leiðandi kristallur (til dæmis bóríbættur kísill). Síðan er látin sveima inn í hann íbót sem gerir hann n-leiðandi í þunnu lagi næst yfirborðinu (til dæmis sé fosfór látinn sveima inn í kísil). Neðar myndast samskeyti milli n- og p-leiðandi efnanna. Yfirborðið er húðað með efni sem dregur úr speglun sólarljóssins og skaut eru tengd beggja vegna skeytanna eins og sjá má á myndinni. n-leiðandi lagið er gjarnan fremur þunnt. Skautin ofan á n-leiðandi laginu eru oft litlir fingur sem liggja dreift yfir yfirborðið. Þetta er gert til að draga úr viðnámi straumsins í hinu þunna n-lagi og til þess að sólarljósið eigi greiða leið inn í hálfleiðarann.

Flest ljósspennurafhlöð eru gerð úr hreinum kísilkristöllum. Úr hreinni kísilbráð eru ræktaðir stórir kristallar sem eru skornir og íbættir til að mynda úr þeim ljósspennurafhlöð. Oft er einnig notaður fjölkristallaður eða myndlaus kísill sem er ódýrari í framleiðslu en hefur lægri nýtni. Eins eru hálfleiðarar eins og TiO2, CdTe CuInSe2 notaðir til þessa. Góðri nýtni er hægt að ná með GaAs hálfleiðara, en það er mjög dýrt efni.

Mörg ljósspennurafhlöð eru gjarnan raðtengd til þess að fá hærri straum og meira afl. Framleitt afl frá hverju ljósspennurafhlaði er í réttu hlutfalli við ljósorkuna og yfirborðsflatarmál ljósspennurafhlaðsins.

Frekara lesefni af Vísindavefnum:

Heimildir:
  • Jack L. Stone, Photovoltaics: Unlimited Electrical Energy From the Sun, Physics Today, no. 9, vol 46, page. 22 -29 (1993)
...