[Lời giải] Pin quang điện là nguồn điện trong đó ? Lý thuyết Pin Quang Điện (Vật Lý 12)
Trong bài viết này, các bạn hãy cùng Studytienganh.vn đi tìm câu trả lời cho câu hỏi: Pin quang điện là nguồn điện trong đó có gì? Và bên cạnh đó còn có những kiến thức về lý thuyết quang điện nhé!
1 . Câu hỏi: Pin quang điện là nguồn điện trong đó (Có giải thích)
A. nhiệt năng được trực tiếp biến đổi thành điện năng.
B. quang năng được trực tiếp biến đổi thành điện năng.
C. một quang điện trở, khi được chiếu sáng, thì trở thành máy phát điện
D. một tế bào quang điện được dùng làm máy phát điện.
Đáp án: B: quang năng được trực tiếp biến đổi thành điện năng
Giải thích:
Pin quang điện hay cũng chính là loại pin năng lượng mặt trời. Nguồn điện này hoạt động chính dựa vào năng lượng ánh sáng hay năng lượng mặt trời. Pin quang điện là nguồn điện trong đó năng lượng sẽ biến đổi trực tiếp từ quang năng thành điện năng. Hiện nay, pin quang điện hoạt động chủ yếu dựa vào hiện tượng quang điện diễn ra bên cạnh một lớp chuyển tiếp.
2. Lý thuyết Pin Quang Điện Vật Lý 12
Pin quang điện được hiểu là nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng
( Hình ảnh công thức tính H )
Khái niệm: Pin quang điện còn gọi là pin Mặt Trời là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng, năng lượng đó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn hay còn gọi là lớp chuyển tiếp.
Cấu tạo
Đến nay, pin quang điện được tạo thành gồm 4 bộ phận chính đó là:
Tấm bán dẫn và Mảng tế bào quang điện; Tấm đế; Lớp chặn.
Nguyên lý vận hành của pin quang điện
Ánh sáng khi được chiếu vào pin quang điện sẽ có bước sóng ngắn hơn so với giới hạn quang điện đi vào lớp kim loại mỏng phía trên cùng. Khi đó ánh sáng đi xuyên qua lớp này và đi vào lớp có chất bán dẫn thì gây ra hiện tượng quang điện trong, đồng thời giải phóng cả các cặp electron cũng như lỗ trống trong đó.
( Hình ảnh nguyên lý vận hành của pin quang điện )
Electron đi qua lớp chặn một cách dễ dàng rồi xuống bên dưới của tấm bán dẫn còn lỗ trống sẽ bị giữ lại tại lớp (p). Cuối cùng kết quả tạo thành điện cực kim loại mỏng bên trên mang điện dương. Bên cạnh đó còn trở thành điện cực dương của pin. Phần đế kim loại bên dưới sẽ bị nhiễm điện cực âm rồi biến thành điện cực âm của pin.
Khi nối hai điện cực lại với nhau bằng dây dẫn thông qua ampe kế lập tức sẽ tạo thành dòng điện chạy từ cực âm đến cực dương.
Các loại pin quang điện hiện nay
Pin quang điện hiện có 4 loại có khả năng chuyển hóa năng lượng mặt trời sang điện năng như: axit chì, ion lithium, niken cadmium và pin dòng chảy.
( Hình ảnh một số loại pin quang điện hiện nay )
Một số lợi ích khi sử dụng pin quang điện
- Các hóa đơn tiền điện giảm thiểu
Người dùng có thể giảm thiểu hóa đơn tiền điện bằng cách sử dụng kết hợp pin quang điện xen kẽ trong gia đình của mình như một cách để giảm tiền điện của gia đình. Vào mùa hè chi phí tiện ích sẽ tăng cao nên việc lắp đặt pin năng lượng mặt trời sẽ giảm đi những tác động. Hơn nữa điện năng từ các tấm pin năng lượng đem lại là miễn phí mà không cần mất thêm phí để sử dụng.
- Bán lại điện
Khi hệ thống pin mặt trời tạo ra nhiều năng lượng hơn mức cần của gia đình thì người dùng hoàn toàn có thể thông qua chương trình thuế bán để bán điện trở lại lưới điện quốc gia cho nhà nước.. Vậy nên ngoài việc giảm thiểu các hóa đơn tiền tiện khi đầu tư pin mặt trời thì nó còn mang đến một nguồn đảm bảo cho thu nhập được Nhà nước hỗ trợ.
- Giảm khí thải carbon
Việc chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời cũng làm giảm thiểu được lượng khí thải carbon thải ra môi trường. Vì pin quang điện là nguồn năng lượng tái sinh, khi sử dụng nó thì không hề thải ra loại khí thải cacbonic hay chất gây ô nhiễm nào cho môi trường.
- Sử dụng quanh năm
Tất cả các tấm pin mặt trời đều sử dụng được quanh năm suốt tháng mà không có hạn chế nào.Chỉ cần nắng trong những tháng hè thì đã giúp cho khả năng của chúng được phát huy đầy đủ. Còn khi mùa đông ở miền Bắc thì đến tấm pin này vẫn sản xuất được lượng điện đáng kể.
- Không cần bảo trì nhiều
Đối với các tấm pin năng lượng thì không cần bảo trì nhiều,người dùng chỉ việc giữ cho nó luôn sạch sẽ. Thường xuyên kiểm tra xem có vật cản nào mắc bên trên nó hay không. Tốt nhất nên lắp pin năng lượng trên mái nhà nghiêng để mỗi khi có mưa sẽ rửa sạch bụi bẩn trên hệ thống mà bạn không phải tốn quá nhiều sức để vệ sinh
Còn những tấm pin mặt trời trên mặt đất sẽ phải bảo trì thường xuyên vì xuất hiện nhiều vấn đề. Chẳng hạn như tích bụi nhiều hơn, có những mảnh vụn rác hoặc phân chim. Trong trường hợp đó nên sử dụng nước nóng, bàn chải và chất tẩy rửa để loại bỏ hoàn toàn chất bẩn.
- Không liên quan đến hệ thống điện lưới quốc gia.
Những tấm pin năng lượng mặt trời hoàn toàn độc lập với hệ thống điện công nên bạn có thể sử dụng điện mà không lo bị cắt điện hay bị trục trặc về lưới điện công.
Trên đây là câu trả lời cho câu hỏi “Pin quang điện là nguồn điện trong đó có gì” và những kiến thức lý thuyết quang điện vật lý lớp 12. Chúc các bạn có một buổi học vui vẻ và hiệu quả cùng Studytienganh.vn nhé!
