태양전지란 무엇인가요?

태양전지는 2차전지, 태양전지라고도 불리며, 반도체로 만들어지며 빛을 전기로 변환하는 원리를 응용한 것이다. 반도체는 도체와 절연체 사이에 있는 특수 물질로, 서로 다른 두 종류의 반도체를 결합하면 접합면에 '접합'이 형성되는데, 이 '접합'에 태양전지의 비밀이 있다.

모든 물질의 원자와 마찬가지로 반도체 원자도 양전하를 띤 핵과 음전하를 띤 전자로 구성되어 있습니다. 예를 들어, 반도체 실리콘 원자의 바깥층에는 4개의 전자가 있으며, 이는 고정된 궤도에서 핵 주위를 회전합니다. 외부 에너지의 영향을 받으면 이러한 전자는 궤도에서 분리되어 자유 전자가 되어 원래 위치에 "정공"을 남깁니다. 자유 전자와 정공의 수는 동일합니다. 실리콘 결정에 붕소, 갈륨 등 전자를 포획할 수 있는 원소를 도핑하면 정공형 반도체가 되며, 일반적으로 기호 P로 표시되며, 인, 비소 등 전자를 방출할 수 있는 원소를 도핑하면 홀형 반도체가 됩니다. 기호 N으로 표시되는 전자형 반도체가 됩니다. 이 두 개의 반도체가 결합되면 인터페이스는 P-N 접합을 형성합니다. P-N 접합은 벽과 같아서 전자와 정공의 이동을 방해합니다. 햇빛에 노출되면 전자는 빛 에너지를 받아 N형 영역으로 이동하여 N형 영역을 음전하로 만들고, 동시에 정공은 P형 영역으로 이동하여 P형 영역을 양전하로 만듭니다. 청구되었습니다. 이렇게 해서 P-N 접합의 양쪽에 기전력이 발생하는데, 이를 흔히 전압이라고 합니다. 과학자들은 이 현상을 '광전지 현상'이라고 부릅니다. P-N 접합의 두 끝을 와이어로 연결하면 전류가 생성됩니다.