Principer för energiproduktion av solpaneler

Solceller är enheter som reagerar på ljus och omvandlar ljusenergi till elektricitet. Det finns många typer av material som kan producera fotovoltaiska effekter, såsom monokristallint kisel, polykristallint kisel, amorft kisel, galliumarsenid, selen, indium, koppar och så vidare. Principen för deras kraftgenerering är i princip densamma, och processen för fotovoltaisk kraftgenerering beskrivs med kristallint kisel som ett exempel. Kristallint kisel av P-typ kan dopas med fosfor för att erhålla kisel av N-typ, vilket bildar en PN-övergång.
När ljus träffar solcellens yta absorberas en del av fotonerna av kiselmaterialet; Fotonernas energi överförs till kiselatomen, vilket gör att elektroner genomgår en övergång och blir fria elektroner som samlas på båda sidor av PN-övergången och bildar en potentialskillnad. När den externa kretsen slås på, under inverkan av denna spänning, kommer en ström att flyta genom den externa kretsen för att generera en viss uteffekt. Kärnan i denna process är processen att omvandla fotonenergi till elektrisk energi.
1, Det finns två sätt att generera solenergi: det ena är metoden för omvandling av lätt värmeel och den andra är metoden för direktkonvertering av lätt el.
(1) Metoden för konvertering av ljusvärmeelektricitet använder den termiska energin som genereras av solstrålning för att generera elektricitet. Generellt omvandlar solfångare den absorberade värmeenergin till arbetsmediumånga och driver sedan ångturbiner för att generera elektricitet. Den förstnämnda processen är en lätt värmeomvandlingsprocess; Den senare processen är en värmeelektricitetsomvandlingsprocess som liknar vanlig värmekraftsproduktion. Solcellsvärmeverk har hög verkningsgrad, men på grund av deras initiala industrialiseringsskede är investeringen för närvarande hög. Ett 1000 MW solvärmekraftverk kräver en investering på $2 till $2,5 miljarder, med en genomsnittlig investering på $2000 till $2500 för 1 kW. Därför är den lämplig för småskaliga och speciella tillfällen, medan storskalig användning är ekonomiskt oekonomisk och inte kan konkurrera med vanliga värme- eller kärnkraftverk.
(2) Fotoelektrisk direktomvandlingsmetod Denna metod använder den fotoelektriska effekten för att direkt omvandla solstrålningsenergi till elektrisk energi. Den grundläggande enheten för fotoelektrisk omvandling är solceller. En solcell är en anordning som direkt omvandlar solenergi till elektrisk energi på grund av den fotovoltaiska effekten. Det är en halvledarfotodiod. När solljus träffar fotodioden omvandlar fotodioden solenergin till elektrisk energi och genererar en elektrisk ström. När många batterier kopplas i serie eller parallellt kan de bli en solcellsuppsättning med relativt stor uteffekt. Solceller är en lovande ny typ av kraftkälla med tre stora fördelar: beständighet, renhet och flexibilitet. Solceller har lång livslängd och så länge solen finns kan de investeras en gång och användas länge; Jämfört med termisk kraftproduktion och kärnkraftsproduktion orsakar solceller inte miljöföroreningar; Solceller kan vara stora, små och medelstora, allt från medelstora kraftverk med en kapacitet på en miljon kilowatt till solcellspaket som bara betjänar ett hushåll, som saknar motstycke från andra kraftkällor.