Tài liệu về PIN MẶT TRỜI – SOLAR CELL

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG của PMT hữu cơ
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 : Tng Đức Tài
S
i
l
i
c
o
n
MUÏC
MUÏC
LUÏC
LUÏC
Pin mặt trời silic khối
GIỚI THIỆU
GIỚI THIỆU
Vật liệu silicon

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, E
g
=1,1
eV.

Nguồn nguyên liệu dồi dào, giá thành rẻ

Độ rộng vùng cấm phù hợp
CẤU TẠO
CẤU TẠO
Cấu tạo cơ bản của pin mặt trời silic dạng khi
Cấu tạo cơ bản của pin mặt trời silic dạng khi
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
E
tx
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 trng
(không cho qua trình tái hợp
xảy ra)
CẤU TẠO
CẤU TẠO
Silic loại p và silic loại n
Silic loại p và silic loại n
dopin g
Tinh thể Si thuần
Tinh thể Si loại n
E
v
E
c

E
f
E
d
Tinh thể Si loại p
E
v
E
c
E
f
E
a
E
v
E
c
E
f
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

CẤU TẠO
Chuyển tiếp p-n trong pin mặt trời silic khi
Chuyển tiếp p-n trong pin mặt trời silic khi
n p n p
E
tx
n p
Tiếp
xúc
Ổn định dòng
E
v
E
c
E
f
E
v
E
c
E
f
p n
Tiếp xúc
Dòng điện tử cơ
bản
Dòng lỗ trống cơ
bản
Dòng điện tử phụ
Dòng lỗ trống phụ

Vùng nghèo
E
t
x
n
E
tx
p
Vùng
nghè
o
Thế tiếp xúc [*]
Độ rộng vùng nghèo [*]
[*] Donald A.Neamen, semiconductor physics and device
x
n
-x
p
Thế tiếp xúc và độ
rộng vùng nghèo
phụ thuộc vào nồng
độ pha tạp
CẤU TẠO
CẤU TẠO
Chuyển tiếp p-n trong pin mặt trời silic khi
Chuyển tiếp p-n trong pin mặt trời silic khi
CẤU TẠO
CẤU TẠO
Mật độ dòng khi được chiếu sáng
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
L
h
L
e
p
n
-x
p
x
e
0
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
Tổng kết
Tuổi thọ
trung bình
30 năm
Gia đình
Giao
thông vận
tải
Truyền thông
Công trình lớn
ỨNG DỤNG
ỨNG DỤNG