Дмитрий Радищев (dibr) wrote,
Дмитрий Радищев
dibr

куда девается

Помнится, несколько лет назад в интернете выясняли, "куда девается неиспользованное электричество" (от электростанций, когда падает нагрузка). Вроде бы сошлись на том, что никуда не девается, просто сама собой падает выработка.

А у меня сейчас другой вопрос, не менее интересный.
Берем солнечный элемент, для определенности - классический "фотодиод", из кремния, на p-n переходе. Светим на него светом, и видим что он, ну, "тёмненький и блестит" - сколько-то процентов отражает зеркально, сколько-то диффузно, большую часть падающего света поглощает. Всё это можно измерить и записать на бумажку - отражается столько-то, поглощается столько-то.
Теперь подключаем нагрузку, и смотрим на происходящие внутри процессы (и баланс энергий). БОльшая часть поглотившихся фотонов отдаёт энергию тупо в тепло - увы, КПД солнечных батарей невелик. Оставшиеся фотоны тратят часть энергии на создание электрон-дырочных пар, рекомбинировать которые прямо на месте не могут - p-n переход мешает, диод всё-таки - поэтому они затягивают друг друга полем в нагрузку, и выделяют тепло в ней (или что там у нас за нагрузка, если лампочка - то выделяют свет, если видеокарта - то биткойны).
А теперь отключим нагрузку! В неё перестанут уходить заряды (и выделяться энергия), заряды начнут копиться в самом фотоэлементе, и довольно быстро их накопится столько, что новые просто не смогут образовываться. А значит те фотоны, которые раньше тратили свою энергию на разделение зарядов и нагрев нагрузки, больше не смогут тратить энергию туда же, и будут вынуждены либо тратить её куда-то ещё, либо не тратить её вообще.

И мне вот и интересно. Этот "неиспользованный излишек света" - просто будет теперь поглощаться в тепло, то есть солнечный элемент будет тупо сильнее греться, или наоборот - не будет поглощаться вообще, а значит будет отражаться? И если второе - то это получается, что видимый нами "цвет" фотоэлемента (тот самый "тёмненький", который мы мерили пару абзацев назад) зависит от нагрузки - при подключении которой элемент темнеет?
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 20 comments