Солнечная энергетика: анализ зонной модели проводимости полупроводников с позиции квантовой теории
Статья посвящена проблеме повышения энергоэффективности использования солнечной энергии для получения электрического тока. Идея состоит в том, что повышение энергоэффективности применения этого способа зависит от совершенствования теоретических представлений о физических явлениях и закономерностях в технических устройствах. Цель работы - уточнение причинно-следственных связей и обоснование закономерностей физических явлений в устройствах преобразования солнечной в электрическую энергию с позиции фундаментальных аксиом квантовой теории в молекулярных системах, что позволит повысить энергоэффективность применения солнечной энергетики. Приведён анализ распространённых в научной и учебной литературе представлений об электрическом токе, свободных и лишних электронах в атомах, о движении зарядов под действием электрического тока. Научная новизна заключается в разработке концепции научных положений в области физики, электротехники и химии. Впервые сформировано новое представление об энергетических явлениях в многослойных конструкциях полупроводниковых устройств для преобразования солнечных излучений в электрический ток. Представлена схема генерирования электрического тока при облучении солнечной энергией этих устройств. Электрический ток в замкнутой цепи - это суммарная поглощённая солнечная энергия валентными электронами полупроводниками устройства, которая ими концентрированно излучается в замкнутой электрической цепи. Практическое значение новых знаний заключается в совершенствовании профессиональных компетенций и повышении энергоэффективности технологических устройств для преобразования солнечной энергии в электрический ток.