 |
Fotoelektrický článek.
1 - polovodič typu P,
2 - polovodič typu N,
3 - přechod PN |
FOTOELEKTRICKÉ ČLÁNKY
Sluneční záření obsahuje obrovské množství energie. Jednou z cest, jak tuto energii využívat, je přeměna slunečního
záření na elektrickou energii v polovodičových slunečních článcích, kterým se
říká fotoelektrické články nebo fotočlánky.
Při dopadu světla na polovodičovou destičku se oddělí nosiče kladných a záporných
elektrických nábojů (díry a elektrony) a
polovodič se stane vodivým. Když se k polovodiči
připojí elektrické pole, rozdělí se kladné a záporné náboje podle své polarity.
Při připojení takového polovodiče ke spotřebiči začne procházet fotoelektrický
proud.
Elektrické pole vzniká připojením cizího
zdroje napětí nebo se vytvoří v polovodičovém článku v místě přechodu
polovodiče s vodivostí typu P na
polovodič s vodivostí typu N.
Elektrické pole způsobí, že se záporné elektrony dostanou do polovodiče typu N a
kladné díry do polovodiče typu P a vzniká tak fotoelektrický článek.
Sluneční fotoelektrický článek bývá vyroben z polovodičové vrstvy (z křemíku)
typu N, na jehož povrchu je vytvořena velmi tenká vrstva polovodiče typu P.
Při osvětlení destičky dostaneme napětí jen o málo vyšší než 0,5 V a proud v
desítkách miliampér. Jestliže chceme získat vyšší napětí nebo proud, spojují se
fotoelektrické články do série nebo paralelně a tím vznikají tzv. sluneční
baterie.
 |
|
ASE - odvážná aplikace
moderní technologie. |
|
Rozmach fotoelektrických článků nastal s rozvojem letů do vesmíru. Zemskou
atmosférou prochází na povrch Země sluneční záření, jehož výkon je asi 1 kW na
1 m, ale jen při kolmém dopadu slunečních paprsků. Při šikmém dopadu je výkon nižší, a proto se musí desky
slunečních baterií natáčet do správné polohy. Závisí samozřejmě i na době
slunečního svitu, zeměpisné šířce, ročním období, počasí. V noci sluneční
články nepracují vůbec. Dnešní fotoelektrické články dokáží přeměnit jen asi
15 % slunečního záření na elektrickou
energii.
Ve světě pracuje i několik slunečních
elektráren, které jsou v některých částech Země výhodným zdrojem elektrické
energie. V oblastech s nadbytkem slunečního záření lze využít fotoelektrické
články pro čerpací zařízení, napájení vysílačů, přijímačů,
retranslačních stanic pro televizní přenosy, dobíjení akumulátorových baterií
atd. Sluneční baterie se dnes vyrábějí i ve velmi malých rozměrech
"kapesního" formátu. Používají se do rozhlasových přijímačů,
náramkových hodinek, kapesních kalkulátorů, svítilen atd.
 |
Život bez elektřiny bychom si dnes už
jen těžko dovedli představit. Miliony zdrojů elektrického proudu od velkých elektráren po miniaturní elektrické
články roztáčejí kola průmyslu, přinášejí do našich domovů teplo, světlo,
zábavu i poučení.
|