Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Pin Mặt Trời”

'''Pin năng lượng Mặt trời''' (hay '''pin quang điện''', '''tế bào quang điện'''), là phần tử [[chất bán dẫn|bán dẫn]] quang có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các linh kiện cảm biến ánh sáng là các dạng [[diod p-n]], dùng biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Sự chuyển đổi này gọi là [[hiệu ứng quang điện]].

Các [[pin (định hướng)|pin]] [[năng lượng Mặt Trời|năng lượng Mặt trời]] có nhiều ứng dụng trong thực tế. Do giá thành còn đắt, chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng mà điện lưới khó vươn tới như núi cao, ngoài đảo xa, hoặc phục vụ các hoạt động trên không gian; cụ thể như các [[vệ tinh]] quay xung quanh quỹ đạo [[trái Đất|trái đất]], [[máy tính]] cầm tay, các máy [[điện thoại di động|điện thoại cầm tay]] từ xa, thiết bị bơm nước... Các Pin [[năng lượng]] Mặt trời được thiết kế như những [[module|modul]] thành phần, được ghép lại với nhau tạo thành các [[tấm năng lượng Mặt trời]] có diện tích lớn, thường được đặt trên nóc các tòa nhà nơi chúng có thể có thể đó ánh sáng nhiều nhất, và kết nối với bộ chuyển đổi của mạng [[lưới điện]]. Các tấm pin Mặt Trời lớn ngày nay được lắp thêm bộ phận tự động điều khiển để có thể xoay theo hướng [[ánh sáng]], giống như cây xanh hướng về ánh sáng [[Mặt Trời]].

[[Hiệu ứng quang điện]] được phát hiện đầu tiên năm [[1839]] bởi nhà [[vật lý học|vật lý]] [[Pháp]] [[Alexandre Edmond Becquerel]]. Tuy nhiên cho đến [[1883]] một pin năng lượng mới được tạo thành, bởi [[Charles Fritts]], ông phủ lên [[mạch bán dẫn]] [[selen]] một lớp cực mỏng [[vàng]] để tạo nên mạch nối, thiết bị chỉ có [[hiệu suất]] 1%. [[Russell Ohl]] được xem là người tạo ra pin năng lượng Mặt trời đầu tiên năm [[1946]]. [[Sven Ason Berglund]] đã có phương pháp liên quan đến việc tăng khả năng cảm nhận [[ánh sáng]] của pin.

Ở [[nhiệt độ]] phòng thí nghiệm (khoảng 28°C), Silic nguyên chất có [[tính dẫn điện]] kém (cơ học lượng tử giải thích [[mức năng lượng Fermi]] trong tầng trống). Trong thực tế, để tạo ra các phân tử silic có tính dẫn điện tốt hơn, chúng được thêm vào một lượng nhỏ các nguyên tử nhóm III hay V trong [[bảng tuần hoàn|bảng tuần hoàn hóa học]]. Các [[nguyên tử]] này chiếm vị trí của nguyên tử silic trong [[cấu trúc tinh thể|mạng tinh thể]], và liên kết với các nguyên tử silic bên cạnh tương tự tạo thành một mạng silic (mạng tinh thể). Tuy nhiên các phân tử nhóm III có 3 electron ngoài cùng và nguyên tử nhóm V có 5 electron ngoài cùng, vì thế nên có chỗ trong mạng tinh thể có dư electron còn có chỗ thì thiếu electron. Vì thế các electron thừa hay thiếu electron (gọi là lỗ trống) không tham gia vào các kết nối mạng tinh thể. Chúng có thể tự do di chuyển trong khối tinh thể. Silic kết hợp với nguyên tử nhóm III ([[nhôm]] hay [[gali]]) được gọi là loại [[bán dẫn p]] bởi vì năng lượng chủ yếu mang điện tích dương (positive), trong khi phần kết hợp với các nguyên tử nhóm V ([[phốtpho|phốt pho]], [[asen]]) gọi là [[bán dẫn n]] vì mang năng lượng âm (negative). Lưu ý rằng cả hai loại n và p có năng lượng trung hòa, tức là chúng có cùng năng lượng dương và âm, loại bán dẫn n, loại âm có thể di chuyển xung quanh, tương tự ngược lại với loại p.

Có nhiều cách để nói đến giá cả của hệ thống cung cấp điện (chính xác là phát điện), là tính toán cụ thể giá thành sản xuất trên từng kilo Watt giờ điện ([[kilôwatt giờ|kWh]]). Hiệu năng của pin Mặt trời tạo dòng điện với sự [[bức xạ điện từ|bức xạ]] của Mặt trời là 1 yếu tố quyết định trong giá thành. Nói chung, với toàn hệ thống, là tổ hợp các tấm pin Mặt trời, thì hiệu suất là rất quan trọng. Và để tạo nên ứng dụng thực tế cho pin năng lượng, điện năng tạo nên có thể nối với mạng lưới điện sử dụng dạng chuyển đổi trung gian; trong các phương tiện di chuyển, thường sử dụng hệ thống [[pin sạc|ắc quy]] để lưu trữ nguồn năng lượng chưa sử dụng đến. Các pin năng lượng thương mại và hệ thống công nghệ cho nó có hiệu suất từ 5% đến 15%. Giá của 1 đơn vị điện từ 50 Eurocent/kWh ([[Trung Âu]]) giảm xuống tới 25 eurocent/kWh trong vùng có ánh Mặt trời nhiều.

Một photon chỉ cần có năng lượng lớn hơn năng luợng đủ để kích thích electron lớp ngoài cùng dẫn điện. Tuy nhiên, [[tần số]] của [[Mặt Trời|Mặt trời]] thường tương đương 6000°K, vì thế nên phần lớn [[năng lượng Mặt Trời|năng lượng Mặt trời]] đều được hấp thụ bởi silic. Tuy nhiên hầu hết năng lượng Mặt trời có tác dụng [[nhiệt năng|nhiệt]] nhiều hơn là năng lượng [[điện]] sử dụng được.

* [[Năng lượng Mặt Trời|Năng lượng Mặt trời]]