Słońce oświetla półprzewodnikowe złącze PN, tworząc nową parę dziura-elektron.Pod działaniem pola elektrycznego złącza PN dziura przepływa z obszaru P do obszaru N, a elektron przepływa z obszaru N do obszaru P.Po podłączeniu obwodu powstaje prąd.Tak działają ogniwa słoneczne z efektem fotoelektrycznym.
Wytwarzanie energii słonecznej Istnieją dwa rodzaje wytwarzania energii słonecznej, jeden to tryb konwersji światła, ciepła i energii elektrycznej, drugi to tryb bezpośredniej konwersji światła i energii elektrycznej.
(1) Metoda konwersji światła, ciepła i energii elektrycznej wykorzystuje energię cieplną wytwarzaną przez promieniowanie słoneczne do wytwarzania energii elektrycznej.Generalnie pochłonięta energia cieplna jest przetwarzana przez kolektor słoneczny na parę czynnika roboczego, a następnie napędzana jest turbina parowa w celu wytworzenia energii elektrycznej.Pierwszy proces to proces konwersji światła w ciepło;Ten ostatni proces to proces konwersji ciepła na energię elektryczną.
(2) Efekt fotoelektryczny służy do bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną.Podstawowym urządzeniem konwersji fotoelektrycznej jest ogniwo słoneczne.Ogniwo słoneczne to urządzenie, które bezpośrednio przekształca energię światła słonecznego w energię elektryczną w wyniku efektu fotogeneracji woltów.Jest to fotodioda półprzewodnikowa.Kiedy słońce świeci na fotodiodę, fotodioda zamienia energię światła słonecznego w energię elektryczną i wytwarza prąd.Kiedy wiele ogniw jest połączonych szeregowo lub równolegle, można utworzyć kwadratowy układ ogniw słonecznych o stosunkowo dużej mocy wyjściowej.
Obecnie krzem krystaliczny (w tym polikrzem i krzem monokrystaliczny) jest najważniejszym materiałem fotowoltaicznym, jego udział w rynku wynosi ponad 90% i w przyszłości przez długi czas nadal będzie głównym materiałem ogniw słonecznych.
Od dłuższego czasu technologia produkcji materiałów polikrzemowych jest kontrolowana przez 10 fabryk 7 firm w 3 krajach, takich jak Stany Zjednoczone, Japonia i Niemcy, tworząc blokadę technologiczną i monopol rynkowy.
Zapotrzebowanie na polikrzem pochodzi głównie z półprzewodników i ogniw słonecznych.Według różnych wymagań czystości, podzielonych na poziom elektroniczny i poziom słoneczny.Wśród nich polikrzem klasy elektronicznej stanowi około 55%, a polikrzem na poziomie słonecznym stanowi 45%.
Wraz z szybkim rozwojem przemysłu fotowoltaicznego zapotrzebowanie na polikrzem w ogniwach słonecznych rośnie szybciej niż rozwój polikrzemu półprzewodnikowego i oczekuje się, że do roku 2008 zapotrzebowanie na polikrzem fotowoltaiczny przewyższy zapotrzebowanie na polikrzem elektroniczny.
W 1994 r. całkowita produkcja ogniw słonecznych na świecie wynosiła zaledwie 69 MW, ale w 2004 r. była już blisko 1200 MW, co oznacza 17-krotny wzrost w ciągu zaledwie 10 lat.Eksperci przewidują, że branża fotowoltaiki wyprzedzi energetykę jądrową jako jedno z najważniejszych podstawowych źródeł energii w pierwszej połowie XXI wieku.
Czas publikacji: 15 września 2022 r