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太陽電池はどのように製造されますか?

更新:2021-08-24

太陽光発電セルの構造と製造方法
すべての太陽光発電モジュールの基本的な構成要素は、約6in×6in(15.24cm×15.24cm)のサイズのオブジェクトである太陽光発電セルです。その寿命の初めには、それは砂(実際にはシリコン)であり、次に、太陽光発電モジュール内部ワイヤが接続され、電圧と電流が生成されます。生成された太陽光発電セルは、太陽光の下で光子によってセル内の電子を励起することができます。コンポーネントが回路に接続されている場合、ファンを回したり、冷蔵庫を作ったりするなど、ハードワークを行うことができます。

1、太陽光発電セルを混合して半導体を製造
太陽電池は製造後、半導体となり、導電体と絶縁体の両方の役割を果たします。太陽電池は、太陽光にさらされると電気を通す能力があり、電流を流すことができます。ただし、太陽光発電セルの主成分であるシリコンは、本質的に性能の点よりも絶縁性が高くなっています。絶縁体は電子の流れを抑制します。これは、太陽光発電セルの望ましい性能ではありません。電子が流れる(したがって導体になる)ためには、製造プロセス中にバッテリーをドープする必要があり、通常、ドーピングプロセスではホウ素とリンの2つの元素が使用されます。
スポーツとは異なり、太陽電池製造への参加は受け入れられ、特に奨励されている活動です。自然な状態のシリコンは電流を生成するのが容易ではなく、不純物を加えると電流が流れる可能性があるためです。一般に、ホウ素は電池製造の最初の段階で組み込まれ、リンは完成した電池に直接蒸気拡散の形でシリコンに組み込まれます。
「これらのドーパントを追加すると、太陽電池の両側の電子と正孔を増やすことができます。リン原子には余分な電子があり、ホウ素原子には電子が満たされるのを待つ余分な穴があります。リンがドープされた側は、バッテリーの正の側であるNゾーンと呼ばれます(この側は太陽に面しています)。ホウ素がドープされた側は、負の側であるPゾーンになります(この側は太陽とは反対側に面します)。 )。

2、PN接合を使用して一方向の電子経路を確立します
太陽光発電セルのリンドープ側(N間隔)に太陽光が当たると、セルの電子が励起されます。彼らは動きたがり、適切なチャネルがあれば、バッテリーのホウ素ドープ側(P型領域)に進んで行きます。
このパスには、バッテリーのプラス側とマイナス側の間の接合部が含まれます。この負の接合(PN接合)の機能はダイオードの機能と似ており、電子がバッテリーの正の側(下)から負の側(上)に移動できるようにしますが、反対方向には移動できません。これは、電子がバッテリーのマイナス側からプラス側に回路を通過することを意味します。マイナス側からプラス側に移動する電子が増えると、プラス側の電子がPN接合を突き破り、バッテリーのマイナス側に到達します。このプロセスは、太陽光がある限り続きます。 PN接合は、電子が回路内を移動することを保証します。

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