Tài liệu về PIN MẶT TRỜI – SOLAR CELL

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG của PMT hữu cơ• Điện tử trong vật liệu loại p P3HT bị photon kích thích nhảy lên trạng thái kích thích để lại + tạo nên cặp exciton, chỉ những exciton ở gần vùng chuy

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG của PMT hữu cơ

• Điện tử trong vật liệu loại p (P3HT) bị photon kích thích nhảy lên trạng thái kích thích để lại (+) tạo nên cặp exciton, chỉ những exciton ở gần vùng chuyển tiếp p-n mới

bị phân tách Sau khi phân tách, e sẽ chuyển động trong vật liệu loại n (PCBM) tiến đến cực dương và (+) chuyển động trong vật liệu p tiến đến cực âm Dòng điện xuất hiện

Pin lớp đôi (double layer cell):

Pin lớp trộn (blend layer cell)

Pin dạng phiến (Laminated layer cell)

Pin mặt trời silic khối

GV hướng dẫn : Lâm Quang Vinh

SV thực hiện : Tống Đức Tài

Silicon

MUÏC

LUÏC

Pin mặt trời silic khối

GIỚI THIỆU

Vật liệu silicon

Silic là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Si và số nguyên tử bằng 14, là nguyên tố phổ biến sau ôxy trong

vỏ Trái Đất (25,7 %), cứng, có màu xám sẫm - ánh xanh kim loại, là á kim có hóa trị +4, Eg=1,1 eV

CẤU TẠO

Cấu tạo cơ bản của pin mặt trời silic dạng khối

Điện cực dương (anot)

Điện cực âm (catot)

Vùng chuyển đổi quang-điện

Vùng nghèo là vùng mà ở đó nồng độ hạt tải tự do rất thấp.

E tx hình thành tạo nên trạng thái cân bằng của pin mặt trời.

n

Etx

p

Vùng nghè o

Chuyển tiếp p-n

Để chuyển đổi quang năng thành điện năng đòi hỏi pin mặt trời phải có khả năng phân tách điện tử và lỗ trống (không cho qua trình tái hợp xảy ra)

CẤU TẠO

Silic loại p và silic loại n

doping

Tinh thể Si thuần

Tinh thể Si loại n

E

v

Ec

Ef

Ed

Tinh thể Si loại p

E

v

Ec

Ef

Ea E

v

Ec

Ef

Dopant sử dụng thường

là các nguyên

tố nhóm 5 như

As, P

Dopant sử dụng thường

là các nguyên

tố nhóm 3 như

B, Ga

CẤU TẠO

Chuyển tiếp p-n trong pin mặt trời silic khối

E tx

Tiếp xúc

Ổn định dòng

E

v

Ec

Ef

E

v

Ec

Ef

Tiếp xúc

Dòng điện tử cơ bản

Dòng lỗ trống cơ bản

Dòng điện tử phụ

Et

x

Etx

p

Vùng nghè o

Thế tiếp xúc [*]

Độ rộng vùng nghèo [*]

xn -xp

Thế tiếp xúc và độ rộng vùng nghèo phụ thuộc vào nồng

độ pha tạp

CẤU TẠO

Chuyển tiếp p-n trong pin mặt trời silic khối

CẤU TẠO

Mật độ dòng khi được chiếu sáng

Mật độ dòng tổng cộng Phương trình Ambipolar

Tốc độ sinh hạt tải lỗ trống

Tốc độ tái hợp của lỗ trống

E

-xp 0 xe

Dòng electron Dòng lỗ trống

Dòng bão hòa ngược

ở trạng thái cân bằng của pin mặt trời

Dòng lỗ trống sinh

ra khi được chiếu sáng

photon

1 Một quá trình hấp thụ ánh sáng gây ra sự dịch chuyển hạt tải trong một vật chất (absorber) từ trạng thái cơ bản đến trạng thái kích thích.

2 Sự chuyển đổi của trạng thái kích thích thành cặp hạt tải mang điện dương và hạt tải điện âm tự do.

3 Cơ chế vận chuyển khác biệt, gây ra kết quả là hạt tải điện

âm tự do di chuyển về một phía (Cathode) và hạt tải điện dương tự do di chuyển về một hướng khác (anode).

4 Điện tử đi qua các linh kiện điện tử truyền năng lượng và trở

về kết hợp với hạt tải điện dương, bằng cách ấy trả absorber về trạng thái cơ bản.

Tổng kết

Tuổi thọ trung bình

Gia đình

Giao thông vận

tải

Truyền thông

Công trình lớn

ỨNG DỤNG