小美帶了一台太陽能玩具車到學校來,一群小朋友在操場上好奇地圍觀。
「哇!曬太陽就會跑的車子!」小朋友興奮地討論著。「跑到有影子的地方就停下來了!」「為什麼不用電池就可以跑呢?」小美像個小博士一樣,對大家說:「因為它有太陽能電池啊!」
「什麼是太陽能電池?」「我知道!我爸爸的計算機就有太陽能電池,只要開燈就可以計算。」「那太陽能電池為什麼會有電呢?」「嗯~因為…因為…」這下小美也答不出來了。
小朋友!你是不是也不會回答這個問題?沒關係,陽光姊姊就來介紹太陽能應用的歷史,以及簡單的太陽電池發電原理,讓你成為光電知識小達人。
十九世紀時,科學家就發現某些材料被光電照射時會產生電力效應,最早是在一八三九年由法國物理學家發現,但直到一八八三年,第一片太陽電池才製造成功,而且當時把光轉換為電力的效率只有百分之一。
太陽電池是以p-型與n-型半導體結合構成正極與負極,受陽光照射時,會使半導體材料內的正、負電荷分離,正電荷(電洞)會往正極〈p-型〉方向,而負電荷(電子)會往負極〈n-型〉方向移動並且聚集。在太陽電池的正、負極接上導線,將電流傳輸到電力網路,便成為可以使用的電力資源。
一九五四年,美國貝爾實驗室發現,在矽中摻入一定量的雜質,可加強太陽電池對光的敏感度,太陽電池技術的時代終於到來。一九五八年太陽能開始應用在太空領域,一九六○年代,美國已經利用太陽能電池做為人造衛星的動力來源。
陽光源源不絕,可再生利用,而且不會產生廢氣廢料,是最環保的發電方式,想想看,沒有地球上電力公司的電源供給,太空船在宇宙中航行所需要的動力,是不是只有太陽能最適合呢!
介紹完太陽能應用的歷史及太陽電池發電原理,陽光姊姊要推薦一處陽光旅遊地點。今天推薦的是位在金瓜石的黃金博物館,站在博物館外面,抬頭仰望頂樓,可以看到一整排太陽光電板在陽光下閃閃發光,各位小博士可以試試看,把今天學到的太陽光電發電原理告訴一起去玩的爸媽、老師或同學,他們一定會大吃一驚,對你刮目相看喔!