Prinsipper for kraftproduksjon av solcellepaneler

Solceller er enheter som reagerer på lys og konverterer lysenergi til elektrisitet. Det er mange typer materialer som kan produsere fotovoltaiske effekter, for eksempel monokrystallinsk silisium, polykrystallinsk silisium, amorft silisium, galliumarsenid, selen, indium, kobber og så videre. Prinsippet for deres kraftproduksjon er i utgangspunktet det samme, og prosessen med fotovoltaisk kraftproduksjon er beskrevet ved å bruke krystallinsk silisium som eksempel. P-type krystallinsk silisium kan dopes med fosfor for å oppnå N-type silisium, og danner et PN-kryss.
Når lys treffer overflaten av solcellen, absorberes en del av fotonene av silisiummaterialet; Energien til fotoner overføres til silisiumatomet, noe som får elektroner til å gjennomgå en overgang, og blir til frie elektroner som samler seg på begge sider av PN-krysset og danner en potensialforskjell. Når den eksterne kretsen er slått på, under påvirkning av denne spenningen, vil en strøm flyte gjennom den eksterne kretsen for å generere en viss utgangseffekt. Essensen av denne prosessen er prosessen med å konvertere fotonenergi til elektrisk energi.
1, Det er to måter å generere solenergi på: den ene er konverteringsmetoden for lys varme elektrisitet, og den andre er metoden for direkte konvertering av lys elektrisitet.
(1) Metoden for konvertering av lysvarme elektrisitet utnytter den termiske energien som genereres av solstråling til å generere elektrisitet. Generelt konverterer solfangere den absorberte termiske energien til arbeidsmediumdamp, og driver deretter dampturbiner for å generere elektrisitet. Den førstnevnte prosessen er en lett varmekonverteringsprosess; Sistnevnte prosess er en varmeelektrisitetskonverteringsprosess, som ligner på vanlig termisk kraftproduksjon. Solar solcelle termiske kraftstasjoner har høy effektivitet, men på grunn av deres innledende industrialiseringsstadium er investeringen for tiden høy. Et 1000 MW solvarmekraftverk krever en investering på $2 til $2,5 milliarder, med en gjennomsnittlig investering på $2000 til $2500 for 1 kW. Derfor er den egnet for småskala og spesielle anledninger, mens storskala utnyttelse er økonomisk uøkonomisk og ikke kan konkurrere med vanlige termiske eller atomkraftverk.
(2) Fotoelektrisk direkte konverteringsmetode Denne metoden bruker den fotoelektriske effekten til å direkte konvertere solstrålingsenergi til elektrisk energi. Den grunnleggende enheten for fotoelektrisk konvertering er solceller. En solcelle er en enhet som direkte konverterer solenergi til elektrisk energi på grunn av den fotovoltaiske effekten. Det er en halvleder fotodiode. Når sollys treffer fotodioden, konverterer fotodioden solenergien til elektrisk energi, og genererer en elektrisk strøm. Når mange batterier kobles i serie eller parallelt, kan de bli en solcellegruppe med relativt stor utgangseffekt. Solceller er en lovende ny type strømkilde med tre store fordeler: permanenthet, renslighet og fleksibilitet. Solceller har lang levetid, og så lenge sola eksisterer kan de investeres en gang og brukes lenge; Sammenlignet med termisk kraftproduksjon og kjernekraftproduksjon forårsaker ikke solceller miljøforurensning; Solceller kan være store, små og mellomstore, alt fra mellomstore kraftstasjoner med en kapasitet på én million kilowatt til solcellepakker som kun betjener én husholdning, som er uten sidestykke av andre kraftkilder.