Kezdőoldal » Tudományok » Alkalmazott tudományok » Miért nem működnek fordított...

Miért nem működnek fordított üzemben a közönséges szilícium fotocellák? Másképpen fogalmazva: árammal meghajtva miért nem világítanak a közeli infravörös tartományban?

Figyelt kérdés

Megfigyelhető, hogy a jó hatásfokú LED-ek többsége használható fotocellaként. Eszembe jutott, hogy mi lenne, ha nagy felületű szilícium napelemmel is kipróbálnánk a fordított üzemet!


Most csak egy régi csehszlovák 1PP75 típusú, kb. negyed négyzetcentiméter aktív felülettel bíró szilícium fotocella volt kéznél a kísérlethez - de sajnos nem sikerült érzékelhető világításra bírni 50 mA körüli nyitóirányú árammal sem. A megfigyeléshez egy SONY kamerát használtam, melyen aktiválható a kellően érzékeny közeli infratartományú éjjellátás.


Miért nem világított a kényszerített áramtól a PN átmenete ennek az optikai konverzióra megalkotott szilíciumdiódának?



febr. 14. 16:57
 1/9 anonim ***** válasza:
80%
Működik, csak más léptékben. Ha a sorba kötött napelem modulok közül egy-két modul árnyékba kerül, úgy, hogy a többit rendesen süti a nap, akkor az árnyékban lévő modulok fogyasztóként kezdenek működni, és elfűtik a különbözeti energiát. Az érdekes az, hogy ilyenkor nem az árnyékos modulok esnek ki a termelésből, hanem az összes napfényes modul, az árnyékoshoz képest plusszos energiája leszívódik, vagyis elfűtik az árnyékos modulok. Vagyis ha a rendszer moduljainak 10%-nak lecsökken az árnyék miatt a teljesítménye 20%-ra, akkor nem 92% lesz a rendszerteljesítmény, hanem kb 20-25%. Ezért szoktak modulonkénti optimalizálót rakni olyan helyekre, ahol vándorárnyék (pl kémény, antenna, fa) lehetséges. Ilyenkor az optimalizáló bypass-ol, lekapcsolja, és egyben áthidalja az árnykos modult. Az optimalizáló többletenergiát nem ad, de a fenti példában ilyenkor 90% lesz a rendszerhatásfok. A fenti eset árnyék nélkül akkor is elő szokott fordulni, amikor idővel egy-két modul elgyengül, hot-spotos lesz, és jelentősen lecsökken a teljesítménye a többihez képest. Ezért nem át, ha nagyobb rendszereknél időnként üzem közbeni infrakamerás diagnosztikát végeznek, és kiszűrik a hibás modulokat. Ilyenkor a gyenge modulok szinte világítanak a kamerában, mivel sokkal jobban melegednek mint a többi.
febr. 14. 17:35
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/9 anonim ***** válasza:
35%
A másik, hogy nem tudom mit jelent nálad hogy a kamerádon aktiválható a az éjjellátás, amivel mi dolgoztunk, az germániumlencsés, bolométeres hőfokmérésre alkalmas ipari hőkamera volt, akkori ára kb 14 millóba fájt, azzal száz méterről tizedfokokat tudtunk mérni.
febr. 14. 17:41
Hasznos számodra ez a válasz?
 3/9 A kérdező kommentje:

#1 - a PN átmeneten keletkező karakterisztikus optikai sugárzás volt a kérdés, nem az esetleges hevülés és annak a hőmérsékleti sugárzása.


Mondjuk az sem teljesen érthető számomra, hogy honnan veszed ezeket a nagy veszteségértékeket a vándorárnyékoktól - hisz soros kapcsolásnál csak az inaktív cellák nyitóirányú feszültségejtése okoz veszteséget, párhuzamosnál pedig nagyobb feszültségek esetén lehet (kell) védődiódát használni a visszáram megakadályozására.

febr. 14. 17:49
 4/9 A kérdező kommentje:
#2 - nem hőmérsékleti sugárzás a téma, hanem a szilícium tiltott energiaszint-szélességével adott közeli infravörös tartomány!
febr. 14. 17:53
 5/9 anonim ***** válasza:
100%

A Si fotocellák és a Si napelemek is működnek infravörös LED-ként csak kis hatásfokkal. A kis hatásfok legfőbb oka hogy a Szilícium indirekt (tiltott) sávú félvezető ellentétben például a Gallium Arzéniddel ami direkt sávú.

A indirekt sávú félvezetőknél az elektron nem tud csak úgy legerjesztődni egy foton kibocsátással hanem egy fonon (rácsrezgés kvantuma) kölcsönhatás is kell hozzá. Ezért az indirekt sávú félvezetők abszorciója gyengébb (ezért van hogy a Si napelem vastagsága 100µm és GaAs napelem 1-2µm).

Ezért a LED alapanyagok direkt sávú félvezetők.

febr. 14. 18:01
Hasznos számodra ez a válasz?
 6/9 anonim ***** válasza:
100%
Ja 5# vagyok azt nem fejtettem ki hogy az abszorció és emmisszió ugynazon ok miatt gyengébb a direkt sávú félvezetőknél a fentiek miatt.
febr. 14. 18:03
Hasznos számodra ez a válasz?
 7/9 A kérdező kommentje:
Aha, így már kezd világosabb lenni a téma - köszi!
febr. 14. 18:07
 8/9 anonim ***** válasza:
45%

#1-es Csak ide tévedtem és érdekes a válaszod.

Az a kérdésem, hogy szoktak-e valami by-pass kerülő áramkört beépíteni ezért , hogy kiiktathassák és megkerülhessék a fogyasztóként működő paneleket?

febr. 15. 08:20
Hasznos számodra ez a válasz?
 9/9 anonim ***** válasza:
61%
#8-as vagyok, bocsi. írtad, is :)
febr. 15. 08:21
Hasznos számodra ez a válasz?

További kérdések:




Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!