Karina Repetun 11.klass Päikesepatarei on elektrotehniline seade, mis muundab Päikese valgusenergiat elektrienergiaks. Tavaliselt kasutatakse päikesepatareis fotoelemente, milles elektromotoorjõud tekib juhi ja pooljuhi või kahe pooljuhi vahelisel siirdel. Enamasti kasutatakse selleks pooljuhtide fotoelektrilisi omadusi. Kui valguseosake footon "põrkab" vastu pn-siiret, siis vahetavadelektron ja auk vastavalt N- ja P- pooljuhis kohad. Kui ühendada pooljuhid voolutarvitiga, siis suunduvad elektron ja auk oma
Paneelidele langeva valguse toimel tekivad patarei aktiivmaterjalis omavahel seotud elektronide ja positiivse laenguga aukude paarid. Kui tekkinud osakesi koheselt voolu tarbimise teel üksteisest ei eraldata, toimub kõigest mikrosekundite jooksul moodustunud elektronide ja aukude taasühinemine. Elektritootmise seisukohast tähendab taasühinemine aga raiskuläinud valguskvanti. Nüüd on Sotimaa St. Andrewsi ülikooli teadlased leiutanud seadme, mis on päikesepatarei ka selle sõna igapäevasemas tähenduses. Nimelt on professor Samueli uurimisgrupp valmistanud vooluallika, mis on võimeline ennast valguse käes täis laadima ja siis kogutud laengut pikaajaliselt salvestama. Kuigi loodud katseeksemplar ei suuda võimsus- ja energiatiheduse poolest juba kasutuses olevate patareidega veel võistelda, loodavad teadlased, et nende avastus aitab sillutada teed paremate ja loodussõbralikemate patareide loomisele tulevikus.
Päikesepatarei Kuidas toodab päikesepatarei elektrienergiat? Päikesepatarei tööks kasutatakse enamasti pooljuhtide fotoelektrilisi omadusi (pooljuhid näiteks germaanium ja räni). Kui päikesevalgus paistab patareipinnale (pn-siire, kristallitaoline pind mis muudab aukjuhtivuse elektrijuhitavaks. Elektron ja ,,auk" suunduvad vastaspooljuhtide juurde ). Kui kogu see krempel ühendada voolutarbijaga muutub see elektrienergiaks ( elektron ja "auk" suunduvad oma pooljuhtide poole tagasi ). Ja üleüldiselt on see juba rohkem keemia teema.
valgust kandev osake lööb metalli pinnalt välja elektroni siis, kui footoni energia on suurem kui elektroni väljumistöö, hf=A+; 8) einsteini valem fotoefekt saab esineda ainult siis, kui footonienergia on väljumistööst suurem, sest siis jagub footoni energiast elektroni vabastamiseks ja ainest eemale kandmiseks, punapiiri sagedus on suurus, millest väiksema sagedusega valgus ei tekita fotoefekti, fp=; 9) päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest, mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks, seal kasutatakse fotoelemente, mis koosnevad kahest eri tüüpi juhtivusega pooljuhist, fotoelemendi valgustamisel tekivad vabad laengukandjad liiguvad läbi pooljuhte lahutava tõkkekihi ja fotoelemendi pooled laaduvad erinimeliselt ning fotoelement muutub elektrienergiaallikaks;
Tema järgi kvandienergia kulub elektroni väljalöömiseks ning selle liikuma panemiseks. 6. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest. Välisfotoefekt seisneb ainest (peamiselt metallist) elektronide väljalöömises valguse abil. Välisfotoefekti kasutatakse valguse mõõtmise seadmetes: fotoelemendid, fotoelektronkordistid. Sisefotoefektil töötavad fototakistid, fotodioodid, päikesepatareid. 7. Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest (pooljuhtdioodidest), mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks. Kui ühendada pooljuhid voolutarvitiga, siis suunduvad elektron ja auk oma pooljuhtide poole tagasi, tekitades elektrivoolu. 8. Footonil pole seisumassi. Footoni mass on formaalne ja on seotud energia-mass seosega: m=h*f / C2. Footoni impulss on määratud tema massi ja kiiruse korrutisega
võimalused selleks on. Pooljuhtpäikeseenergeetika seadistes muundub päikesevalgus elektrienergiaks fotovoltefekti abil. Selle avastas juba 1839. aastal prantsuse füüsik Alexandre Edmond Becquerel. Ta märkas, et mõned materjalid olid suutelised valguse toimel andma nõrka elektrivoolu. Hiljem põhjendas fotoelektrilise efekti teoreetilist külge Albert Einstein, kes pälvis selle eest Nobeli füüsikaauhinna. Esimene päikesepatarei ehitati aga aastal 1954 Ameerika Ühendriikides Belli laboratooriumis. Pooljuhtpäikeseenergeetika seadmete, päikesepaneelide abil saab elektrienergiaga varustada eriseadmeid ja/või anda energiat välisesse elektrivõrku. Arvestatavaid eeliseid on päikesepaneelidel omajagu: nende abil on elektrienergiat võimalik toota ilma kasvuhoonegaaside heiteta ning neid saab hõlpsasti ühitada muude taastumatute ja taastuvate energiaallikatega, ühtlasi saab paneele paindlikult rakendada mujalgi
elektrone väljalööma. 14.Einsteini fotoefekti käsitlus? +valem mv 2 Einstein väitis, et valguskvant saab neelduda, vaid tervikuna hf = A + 2 15. Mis on fotoelement? Fotoelemendis tekib valguse toimel elektrivool või muudetakse valguse energia elektrienergiaks. 16. Mis on päikesepatarei? Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest, mis on omavahel ühendatud elektriliselt suurteks paneelideks. 17.Mis on footon? Kuidas saab selle välja arvutada? +valem Footon on elektromagnetkiirguse väikseim osake ehk kvant. E=h*f 18.Fotokeemiline reaktsioon? Terve rida keemilisi reaktsioone toimub ainult valguskvantide osavõtul. 19.Millest sõltub valguse rõhk? Sõltub footonite arvust ja ajast, mida rohkem footoneid ajaühikus pinnale langeb, seda
annaabi.ee 
