Koji je princip proizvodnje solarne energije?
Feb 10, 2023
Kako se vrste solarnih ćelija i dalje povećavaju, raspon primjene je sve širi, a tržišna skala se postepeno širi. U prvim danima, upotrebaproizvodnja solarne energijeuglavnom se koristio u vojsci i vazduhoplovstvu. Trenutno je solarna energija ušla u industrijski, komercijalni, poljoprivredni, sektor komunikacija, kućanskih aparata i komunalnih usluga. Primjena solarne energije podijeljena je u nekoliko područja: male solarne elektrane za kućnu upotrebu, velike elektrane povezane na mrežu, fotonaponski stakleni zidovi integrirani u zgrade, solarna ulična svjetla, vjetro i solarna komplementarna ulična rasvjeta, vjetar i solarni komplementarni sistemi napajanja , na primjer: solarna vrtna svjetla; Sistemi korisnika solarne energije; posebno nezavisni sistemi za seosko napajanje električnom energijom, koji se mogu koristiti u udaljenim oblastima, planinama, pustinjama, ostrvima i ruralnim oblastima za uštedu skupih dalekovoda; i fotonaponske pumpe za vodu (voda za piće ili navodnjavanje); komunikacijsko napajanje; katodna zaštita naftovoda; Napajanje optičkih komunikacijskih stanica; sistem za desalinizaciju morske vode; putokazi u gradovima; putokazi za autoput itd.
Proizvodnja solarne energije postiže se korištenjem sunčeve energije i elektronskih svojstava poluvodičkih materijala za proizvodnju električne energije.
1. Princip proizvodnje solarne energije (proizvodnja fotonaponske energije): sunčeva svjetlost sija na poluvodički pn spoj, formiranje novih parova rupa-elektron, u električnom polju pn spoja, rupe od n regije do p regije, elektroni iz p region u n region, kolo je povezano sa formiranjem struje. Ovo je princip rada solarne ćelije sa fotoelektričnim efektom. (Kao što je prikazano na slici :)
2. Solarna energija na dva načina: jedan je metoda konverzije svjetlo-toplina-električna energija, drugi je metoda direktne konverzije svjetlost-električna energija.
A. Metoda konverzije svjetlosti u toplinu elektriciteta: Korištenjem toplinske energije generirane sunčevim zračenjem za proizvodnju električne energije, općenito pomoću solarnih kolektora za pretvaranje apsorbirane toplinske energije u paru radne mase, a zatim pogon turbine za proizvodnju električne energije. Prvi proces je proces konverzije svjetlosti u toplinu; potonji proces je proces pretvaranja topline u električnu energiju, isti kao i obična proizvodnja toplinske energije.
B. Direktno svjetlo - metoda konverzije električne energije (proizvodnja fotonaponske energije): korištenje fotoelektričnog efekta, energija sunčevog zračenja direktno u električnu energiju. Osnovni uređaj za pretvaranje svjetlosti u električnu energiju je solarna ćelija.
Solarne ćelije su direktna konverzija sunčeve energije u električnu energiju zbog fotonaponskog efekta, je poluvodička fotodioda. Kada sunčeva svjetlost obasja fotodiodu, fotodioda pretvara sunčevu svjetlosnu energiju u električnu energiju (vidi sliku). Ovo je jednostavno za implementaciju i jeftinije, te se široko koristi.
Materijali koji mogu proizvesti fotonaponski efekat: monokristalni silicijum, polikristalni silicijum, amorfni silicijum, galijum arsenid, bakar indijum selenid, itd. P-tip kristalnog silicijuma je dopiran fosforom da bi se dobio silicijum N-tipa, formirajući PN spoj. Kristalni silicijum je osnovni materijal ćelije, a solarne ćelije pripremljene sa kristalnim silicijumskim materijalima uglavnom uključuju: monokristalne silicijumske solarne ćelije, livene polikristalne silicijumske solarne ćelije, amorfne silicijumske solarne ćelije i tankoslojne kristalne silicijumske ćelije. Monokristalne silicijumske ćelije imaju karakteristike visoke efikasnosti konverzije ćelija i dobre stabilnosti, ali je cena visoka; amorfne silicijumske solarne ćelije imaju karakteristike visoke proizvodne efikasnosti i niske cene, ali je efikasnost konverzije niska i efikasnost opada relativno brzo; solarne ćelije od livenog polikristalnog silicijuma imaju stabilnu efikasnost konverzije i najviši odnos performansi i cene; tankoslojne kristalne silicijumske solarne ćelije su u fazi istraživanja i razvoja. Solarne ćelije iz serije silikona, monokristalni silicijum i polikristalne silicijumske ćelije i dalje dominiraju PV tržištem, a udio monokristalnog silicijuma i polikristalnog silicijuma je premašio 80 posto.
Proces proizvodnje solarnih ćelija može se grubo podijeliti u pet koraka: proces pročišćavanja, proces izvlačenja šipke, proces rezanja, proces proizvodnje ćelija i proces pakiranja.
Proces proizvodnje solarne energije.
Sada uzmite kristal kao primjer da opišete proces stvaranja svjetlosti. Kada svjetlost obasja površinu solarne ćelije, dio fotona se apsorbira silicijumskim materijalom; energija fotona se prenosi na atome silicijuma, uzrokujući prelaze elektrona, a klaster slobodnih elektrona sa obe strane PN spoja stvaraju potencijalnu razliku, a kada je kolo spojeno spolja, struja će teći kroz vanjski krug za proizvodnju određene izlazne snage pod djelovanjem napona. Kada su mnoge ćelije povezane serijski ili paralelno, može se formirati niz solarnih ćelija velike izlazne snage.
