Päikesepaneelide elektritootmise põhimõte

Päike paistab pooljuhti PN ristmikul, moodustades uue auguelektronipaari. PN -ristmiku elektrivälja toimel voolab auk P piirkonnast N piirkonda ja elektron voolab N -piirkonnast P piirkonda. Kui vooluring on ühendatud, moodustatakse vool. Nii toimivad fotoelektrilised efektid.

Päikeseenergia tootmine Päikeseenergia tootmist on kahte tüüpi, üks on heleda kuumusega elektrilise muundamise režiim, teine ​​on otsene valguseelektrilisuse muundamise režiim.

(1) Kerge kuumusega elektrienergia muundamise meetod kasutab elektrienergia tootmiseks päikesekiirguse teel genereeritud soojusenergiat. Üldiselt muundatakse päikeseenergia koguja töökeskkonna auruks ja seejärel ajendatakse auruturbiin elektrienergia tootmiseks. Endine protsess on hele kuumenemise muundamise protsess; Viimane protsess on soojus- ja elektrienergia muundamise protsess.

(2) Fotoelektrilist efekti kasutatakse päikesekiirguse energia muundamiseks otse elektrienergiaks. Fotoelektrilise muundamise põhiseade on päikeseelement. Päikeserakk on seade, mis muundab otseselt päikesevalguse energiat elektrienergiaks fotogeneratsioonipinge efekti tõttu. See on pooljuht fotodiood. Kui Päike paistab fotodioodil, muudab fotodiood päikesevalguse energia elektrienergiaks ja genereerib voolu. Kui paljud rakud on ühendatud järjestikku või paralleelselt, saab moodustada suhteliselt suure väljundvõimsusega päikesepatareide massiivi.

Praegu on kõige olulisemad fotogalvaanilised materjalid kristalne räni (sealhulgas polüsilicon ja monokristalliline räni), selle turuosa on üle 90%ja tulevikus on pikaajaline päikesepatareide peavoolu materjalid.

Pikka aega on Polysiliconi materjalide tootmistehnoloogiat kontrollinud 10 7 ettevõtte tehast kolmes riigis, näiteks Ameerika Ühendriikides, Jaapanis ja Saksamaal, moodustades tehnoloogilise blokaadi ja turumonopoli.

Polysilicon nõudlus pärineb peamiselt pooljuhtidest ja päikesepatareidest. Erinevate puhtuseinõuete kohaselt jaguneb elektrooniliseks ja päikeseenergia tasemeks. Nende hulgas moodustab elektroonilise kvaliteediga polüsilikoon umbes 55%, päikeseenergiapolüsilikon 45%.

Fotogalvaanilise tööstuse kiire arenguga kasvab päikeseenergia rakkudes nõudlus polüsilikooni järele kiiremini kui pooljuhtide polüsilikooni arendamine ja eeldatakse, et päikesepolüsilikooni nõudlus ületab 2008. aastaks elektroonilise kvaliteediga polüsiliconi.

1994. aastal oli päikesepatareide kogutoodang maailmas vaid 69MW, kuid 2004. aastal oli see ligi 1200MW, mis oli 17-kordne kasv vaid 10 aasta jooksul. Eksperdid ennustavad, et päikeseenergia fotogalvaaniline tööstus ületab 21. sajandi esimesel poolel ühe olulisema põhiallikana tuumaenergia.