beste tweaker-vrienden,
Ik heb voor school een werkstuk over de werking van het zonnepaneel geschreven.
Vandaag moest ik het even bespreken met m'n natuurkunde leraar; en hij heeft een ander idee van de werking van het zonnepaneel dan ik. Met dit topic hoop ik duidelijkheid te krijgen, en het leek me wel een leuke discussie
Ok, ik zal uitleggen tot hoever ik en de leraar het met elkaar eens waren.
Er zijn 2 lagen silicium aanwezig in een zonnecel; een N-laag en een P-laag.
In de N-laag zijn fosfor atomen toegevoegd. Doordat fosfor 1 valentie elektron meer heeft dan silicium ontstaat er een overschot aan (vrije) elektronen.
In de P-laag wordt er een hoeveelheid boor-atomen toegevoegd. Doordat boor 1 valentie elektron MINDER heeft dat Silicium ontstaan er gaten.
Als deze twee lagen op elkaar gedrukt worden ontmoeten de vrije elektronen van de N-laag en de gaten van de P-laag elkaar, en heffen elkaar op. Er ontstaat in de P-laag dus een negatief laagje, en in de N-laag een positief laagje. Dit heet de depletielaag.
Door deze laag ontstaat er dus een spanningsveld. Dit spanningsveld zorgt ervoor dat de vrije elektronen aan de N-kant niet meer naar de P-laag kunnen, en de gaten dus niet meer naar de N-laag. (diode werking)
Tot zover waren we het eens.
Volgens mij wordt de spanning alsvolgt opgebouwd;
Vanaf dit punt gaan we er vanuit dat er zonlicht op het paneel valt.
Als er een foton geabsorbeerd wordt door het silicium wordt er een elektron losgemaakt. Er ontstaat dus een vrij-elektron en een gat. Als dit in de buurt van het spanningsveld gebeurd, wordt het elektron naar de N-laag toegestuurd en het gat de andere kant op; naar de P-laag.
Hierdoor komen er in de N-laag meer en meer elektronen en in de P-laag steeds meer gaten.
Op het moment dat je met behulp van een kabeltje verbinding maakt tussen de N-laag en de P-laag lopen de vrije elektronen van de N-laag door de kabel naar de P-laag om daar te recombineren met een gat. Vanaf daar start het hele proces weer opnieuw.
Op deze manier staat er dus een spanning over de N-laag en de P-laag; de elektrode aan de P-kant wordt de positieve pool en de elektrode aan de N-kant wordt de negatieve pool.
Mijn leraar denkt dat het anders zit;
Hij denkt dat de depletielaag steeds dikker wordt doordat er steeds meer elektronen afkomstig van de N-laag de gaten in de P-laag opvullen. Hierdoor wordt het spanningsveld ook groter tussen beide lagen. Het probleem is alleen; dat als er een vrij elektron zich in de P-laag in de buurt van de depletielaag bevindt, dat die elektron meteen naar de N-laag gaat. Hierdoor kan de grootte van de depletielaag dus helemaal niet toenemen. Ik moet nu als laatste opdracht dus uit gaan zoeken hoe het komt dat deze laag dikker wordt. Maar volgens mij wordt de laag helemaal niet dikker..
Heeft iemand een idee hoe dit nou zit? want niemand die ik gesproken heb lijkt precies te weten hoe zo'n paneel nou eigenlijk werkt
Ik heb voor school een werkstuk over de werking van het zonnepaneel geschreven.
Vandaag moest ik het even bespreken met m'n natuurkunde leraar; en hij heeft een ander idee van de werking van het zonnepaneel dan ik. Met dit topic hoop ik duidelijkheid te krijgen, en het leek me wel een leuke discussie
Ok, ik zal uitleggen tot hoever ik en de leraar het met elkaar eens waren.
Er zijn 2 lagen silicium aanwezig in een zonnecel; een N-laag en een P-laag.
In de N-laag zijn fosfor atomen toegevoegd. Doordat fosfor 1 valentie elektron meer heeft dan silicium ontstaat er een overschot aan (vrije) elektronen.
In de P-laag wordt er een hoeveelheid boor-atomen toegevoegd. Doordat boor 1 valentie elektron MINDER heeft dat Silicium ontstaan er gaten.
Als deze twee lagen op elkaar gedrukt worden ontmoeten de vrije elektronen van de N-laag en de gaten van de P-laag elkaar, en heffen elkaar op. Er ontstaat in de P-laag dus een negatief laagje, en in de N-laag een positief laagje. Dit heet de depletielaag.
Door deze laag ontstaat er dus een spanningsveld. Dit spanningsveld zorgt ervoor dat de vrije elektronen aan de N-kant niet meer naar de P-laag kunnen, en de gaten dus niet meer naar de N-laag. (diode werking)
Tot zover waren we het eens.
Volgens mij wordt de spanning alsvolgt opgebouwd;
Vanaf dit punt gaan we er vanuit dat er zonlicht op het paneel valt.
Als er een foton geabsorbeerd wordt door het silicium wordt er een elektron losgemaakt. Er ontstaat dus een vrij-elektron en een gat. Als dit in de buurt van het spanningsveld gebeurd, wordt het elektron naar de N-laag toegestuurd en het gat de andere kant op; naar de P-laag.
Hierdoor komen er in de N-laag meer en meer elektronen en in de P-laag steeds meer gaten.
Op het moment dat je met behulp van een kabeltje verbinding maakt tussen de N-laag en de P-laag lopen de vrije elektronen van de N-laag door de kabel naar de P-laag om daar te recombineren met een gat. Vanaf daar start het hele proces weer opnieuw.
Op deze manier staat er dus een spanning over de N-laag en de P-laag; de elektrode aan de P-kant wordt de positieve pool en de elektrode aan de N-kant wordt de negatieve pool.
Mijn leraar denkt dat het anders zit;
Hij denkt dat de depletielaag steeds dikker wordt doordat er steeds meer elektronen afkomstig van de N-laag de gaten in de P-laag opvullen. Hierdoor wordt het spanningsveld ook groter tussen beide lagen. Het probleem is alleen; dat als er een vrij elektron zich in de P-laag in de buurt van de depletielaag bevindt, dat die elektron meteen naar de N-laag gaat. Hierdoor kan de grootte van de depletielaag dus helemaal niet toenemen. Ik moet nu als laatste opdracht dus uit gaan zoeken hoe het komt dat deze laag dikker wordt. Maar volgens mij wordt de laag helemaal niet dikker..
Heeft iemand een idee hoe dit nou zit? want niemand die ik gesproken heb lijkt precies te weten hoe zo'n paneel nou eigenlijk werkt