Энергия является важной темой на протяжении десятилетий, и так будет всегда. Тема устойчивой энергетики не давала покоя величайшим умам и побуждала их к поиску решения.
Эти решения поставляются с превосходными изобретениями, определяющими эпоху. Двумя такими открытиями были солнечная батарея и светодиод.
Основные выводы
- Солнечные батареи преобразуют солнечный свет в электрическую энергию, а светодиоды преобразуют электрическую энергию в свет.
- Солнечные элементы сделаны из полупроводниковых материалов, таких как кремний, а светодиоды состоят из диода с p-n переходом.
- Солнечные элементы используются для производства возобновляемой энергии, а светодиоды используются для различных целей освещения и отображения.
Солнечная батарея против светодиода
Разница между солнечными элементами и светодиодами заключается в том, что солнечные элементы производят электричество непосредственно из света, тогда как светодиоды производят свет непосредственно из электричества. Другими словами, солнечные батареи преобразуют свет в форму электричества. С другой стороны, светодиоды преобразуют электричество в видимый свет и излучают его.
Солнечная батарея использует фотоэлектрический эффект для производства электроэнергии. По этой причине иногда его также называют фотогальваническим элементом.
Несколько солнечных элементов могут быть объединены вместе, чтобы подготовить солнечный модуль, который может поглощать большое количество тепла, что приводит к увеличению производства электроэнергии.
Светодиод — это аббревиатура от Light Emitting Diode. Они излучают свет, когда между анодом и катодом существует разность потенциалов.
Из-за того, что они эффективны и имеют длительный срок службы, они используются для различных целей, таких как освещение, электронные схемы, автомобильная промышленность и другие.
Сравнительная таблица
| Параметры сравнения | Солнечная батарея | LED |
|---|---|---|
| Цель | Чтобы преобразовать свет в электричество | Чтобы преобразовать электричество в свет |
| Изобретен в | 1954 | 1962 |
| Изобретенный | Кэлвин Саутер Фуллер, Дэрил Чапин и Джеральд Пирсон | Ник Холоньяк |
| Используемый принцип | Фотоэлектрический эффект | Электролюминесценция |
| Окончательный результат | Электричество постоянного тока (постоянный ток) | Освещение или свет |
| Приложения | Используется в солнечных игрушках и автомобилях, портативных радиоприемниках, солнечных модулях и т. д. | Все виды потребностей в освещении, автомобили, цепи и т. д. |
Что такое Солнечная батарея?
Солнечная батарея работает по принципу фотогальванического эффекта, вырабатывая электричество из падающего света, такого как солнечный свет или другие искусственные источники.
Солнечный элемент может быть изготовлен из любого полупроводника, но чаще всего используется кремний из-за его превосходных свойств.
Два слоя кремния наложены друг на друга. Один слой называется n-типом, а другой p-типом. Когда свет падает на поверхность клетки, он поглощается электронами кремния.
Эти электроны теперь «возбуждаются» и начинают двигаться туда-сюда, производя электричество. Это электричество является формой постоянного тока (DC), но его можно преобразовать в переменный ток (AC) с помощью инвертор.
Первый солнечный элемент был создан в 1954 году Кэлвином Саузером Фуллером, Дэрилом Чапином и Джеральдом Пирсоном из Bell Laboratories. Однако история фотоэлектрического эффекта восходит к 1839 году.
Сегодня солнечные элементы используются в игрушках на солнечных батареях и других небольших устройствах, работающих от электричества. Более широкое использование солнечной батареи — это солнечный модуль, который создается путем объединения нескольких ячеек.
Солнечный модуль используется для поглощения солнечного света и преобразования его в электричество. Это отличный путь к устойчивому развитию.
Что такое светодиод?
Основанный на принципе электролюминесценции, светодиод или светоизлучающий диод излучает свет, когда электричество проходит через диод.
Диод состоит из положительно заряженного полупроводника p-типа и отрицательно заряженного полупроводника n-типа. Эти полупроводники разделены границей, называемой «зоной запрещенной зоны».
Когда диод смещен в прямом направлении, т. е. положительный конец батареи соединен с положительным концом диода и то же самое с отрицательным, в обоих полупроводниковых материалах возникает отталкивание.
Из-за этого отталкивания заряд начинает концентрироваться вокруг запрещенной зоны, которая в конечном итоге разрывается, позволяя электронам объединяться и превращаться в фотоны света.
Цвет излучаемого света зависит от энергии испускаемых фотонов, которая зависит от материала, а также от энергии, необходимой для прохождения запрещенной зоны. Различные материалы могут использоваться для излучения различных цветов света.
Хотя история светодиодов восходит к 1907 году, только в 1962 году Ник Холоньяк изобрел диод, излучающий видимый красный свет.
Теперь светодиоды используются в автомобильной промышленности, электронной промышленности, электротехнической промышленности и везде, где есть потребность в освещении. Существуют также органические светодиоды (OLED), которые используют органическое соединение в качестве полупроводника.
Основные различия между солнечными батареями и светодиодами
- Функция солнечной батареи заключается в преобразовании света в электричество. С другой стороны, светодиод используется для преобразования электрического тока в освещение или свет.
- Солнечный элемент работает по принципу фотогальванического эффекта, тогда как светодиод работает по принципу электролюминесценции.
- Солнечная батарея была разработана Кэлвином Саузером Фуллером, Дэрилом Чапином и Джеральдом Пирсоном. Светодиод был разработан Ником Холоньяком.
- Солнечные батареи были изобретены в 1954 году, а светодиоды — в 1962 году.
- Солнечная батарея вырабатывает электричество в виде постоянный ток (постоянный ток), тогда как светоизлучающий диод (LED) излучает видимый свет.
- Основными областями применения солнечной батареи являются солнечные модули, солнечные игрушки, такие как автомобили, небольшие калькуляторы и другие устройства, работающие на солнечной энергии. Однако светодиоды используются для освещения в домах, электрических цепях, автомобильных фарах, светофорах и т. д.
- https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=4Ok7DQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP7&dq=solar+cells&ots=j6gQQw-3JE&sig=iZbaIw9xzINvH1rHCGplfddF97c
- https://www.taylorfrancis.com/books/mono/10.1201/9781420076639/introduction-light-emitting-diode-technology-applications-gilbert-held
Последнее обновление: 12 июля 2023 г.
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️
Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.
