Saules paneļu enerģijas ražošanas princips

Saule spīd uz pusvadītāju PN krustojumu, veidojot jaunu caurumu un elektronu pāri. Pn krustojuma elektriskā lauka darbībā caurums plūst no P reģiona uz N reģionu, un elektrons plūst no N reģiona uz P reģionu. Kad ķēde ir savienota, veidojas strāva. Tā darbojas fotoelektriskās iedarbības saules baterijas.

Saules enerģijas ražošana Ir divu veidu saules enerģijas ražošana, viens ir gaismas karstuma elektrības pārveidošanas režīms, otrs ir tiešais gaismas elektrības pārveidošanas režīms.

(1) Gaismas karstuma un elektrības pārveidošanas metode izmanto siltumenerģiju, ko rada saules starojums, lai ražotu elektrību. Parasti absorbēto siltumenerģiju saules savācējs pārveido par darba barotnes tvaiku, un pēc tam tvaika turbīnu virza, lai radītu elektrību. Iepriekšējais process ir gaismas karstuma pārveidošanas process; Pēdējais process ir siltuma - elektrības pārveidošanas process.

(2) Fotoelektrisko efektu izmanto, lai saules starojuma enerģiju pārveidotu tieši elektriskajā enerģijā. Fotoelektriskās konvertācijas pamata ierīce ir saules baterija. Saules šūna ir ierīce, kas fotogenācijas voltu efekta dēļ tieši pārvērš saules gaismas enerģiju elektriskajā enerģijā. Tas ir pusvadītāju fotodiode. Kad saule spīd uz fotodiodes, fotodiode saules gaismas enerģiju pārvērsīs elektriskajā enerģijā un radīs strāvu. Ja daudzas šūnas ir savienotas virknē vai paralēli, var veidoties kvadrātveida saules bateriju masīvs ar salīdzinoši lielu izejas jaudu.

Pašlaik kristāliskais silīcijs (ieskaitot polisiliconu un monokristālisko silīciju) ir vissvarīgākie fotoelektriskie materiāli, tā tirgus daļa ir lielāka par 90%, un nākotnē ilgu laiku joprojām būs saules šūnu galvenie materiāli.

Ilgu laiku polisilicon materiālu ražošanas tehnoloģiju ir kontrolējusi 10 rūpnīcas no 7 uzņēmumiem 3 valstīs, piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs, Japānā un Vācijā, veidojot tehnoloģisko blokādi un tirgus monopolu.

Polisilicon pieprasījums galvenokārt nāk no pusvadītājiem un saules baterijām. Saskaņā ar dažādām tīrības prasībām, sadalītas elektroniskā līmenī un saules līmenī. Starp tiem elektroniskās kvalitātes polisilicons veido apmēram 55%, saules līmeņa polisilicon veido 45%.

Strauji attīstoties fotoelektriskajai rūpniecībai, pieprasījums pēc polisilicona saules baterijās pieaug ātrāk nekā pusvadītāju polisilicona attīstība, un paredzams, ka pieprasījums pēc saules polisilicona līdz 2008. gadam pārsniegs elektroniskās pakāpes polisilicona pieprasījumu.

1994. gadā saules bateriju kopējā ražošana pasaulē bija tikai 69MW, bet 2004. gadā tas bija gandrīz 1200MW, kas bija 17 reizes tikai 10 gadu laikā. Eksperti prognozē, ka saules enerģijas fotoelektriskā rūpniecība pārsniegs kodolenerģiju kā vienu no vissvarīgākajiem pamata enerģijas avotiem 21. gadsimta pirmajā pusē.