Ein Solarpanel ist ein Gerät, das Sonnenstrahlung durch den photoelektrischen Effekt oder den photochemischen Effekt durch Absorption von Sonnenlicht direkt oder indirekt in elektrische Energie umwandelt.Das Hauptmaterial der meisten Solarmodule ist „Silizium“.Es ist so groß, dass seine weit verbreitete Verwendung immer noch gewisse Einschränkungen aufweist.
Im Vergleich zu herkömmlichen Batterien und wiederaufladbaren Batterien sind Solarzellen energiesparendere und umweltfreundlichere grüne Produkte.
Eine Solarzelle ist ein Gerät, das auf Licht reagiert und Lichtenergie in Elektrizität umwandelt.Es gibt viele Arten von Materialien, die einen photovoltaischen Effekt erzeugen können, wie zum Beispiel: monokristallines Silizium, polykristallines Silizium, amorphes Silizium, Galliumarsenid, Indiumkupferselenid usw. Ihre Stromerzeugungsprinzipien sind grundsätzlich dieselben, und der Prozess der photovoltaischen Stromerzeugung wird beschrieben am Beispiel von kristallinem Silizium.Kristallines Silizium vom P-Typ kann mit Phosphor dotiert werden, um Silizium vom N-Typ zu erhalten und einen PN-Übergang zu bilden.
Trifft das Licht auf die Oberfläche der Solarzelle, wird ein Teil der Photonen vom Siliziummaterial absorbiert;Die Energie der Photonen wird auf die Siliziumatome übertragen, wodurch die Elektronen übergehen und zu freien Elektronen werden, die sich auf beiden Seiten des PN-Übergangs ansammeln und eine Potentialdifferenz bilden, wenn der externe Stromkreis eingeschaltet wird. Unter der Wirkung dieser Spannung , fließt ein Strom durch den externen Stromkreis, um eine bestimmte Ausgangsleistung zu erzeugen.Die Essenz dieses Prozesses ist: der Prozess der Umwandlung von Photonenenergie in elektrische Energie.
1. Solarstromerzeugung Es gibt zwei Arten der Solarstromerzeugung: die Methode der Licht-Thermo-Elektro-Umwandlung und die Licht-Elektro-Direktumwandlung.
(1) Die Licht-Wärme-Elektro-Umwandlungsmethode erzeugt Strom durch Nutzung der durch Sonnenstrahlung erzeugten Wärmeenergie.Im Allgemeinen wandelt der Sonnenkollektor die aufgenommene Wärmeenergie in Dampf des Arbeitsmediums um und treibt dann die Dampfturbine zur Stromerzeugung an.Der erstere Prozess ist ein Licht-Wärme-Umwandlungsprozess;Letzterer Prozess ist ein thermisch-elektrischer Umwandlungsprozess, der mit der gewöhnlichen thermischen Stromerzeugung identisch ist.Solarthermische Kraftwerke haben einen hohen Wirkungsgrad, da sich ihre Industrialisierung jedoch noch im Anfangsstadium befindet, sind die aktuellen Investitionen relativ hoch.Für ein 1000-MW-Solarthermiekraftwerk müssen 2 bis 2,5 Milliarden US-Dollar investiert werden, und die durchschnittliche Investition für 1 kW beträgt 2000 bis 2500 US-Dollar.Daher eignet es sich für besondere Anlässe im kleinen Maßstab, während die Nutzung im großen Maßstab wirtschaftlich unwirtschaftlich ist und nicht mit gewöhnlichen Wärmekraftwerken oder Kernkraftwerken konkurrieren kann.
(2) Direktumwandlungsmethode von Licht in Elektrizität Diese Methode nutzt den photoelektrischen Effekt, um Sonnenstrahlungsenergie direkt in elektrische Energie umzuwandeln.Das Grundgerät für die Umwandlung von Licht in Elektrizität sind Solarzellen.Eine Solarzelle ist ein Gerät, das durch den photovoltaischen Effekt Sonnenlichtenergie direkt in elektrische Energie umwandelt.Es handelt sich um eine Halbleiter-Fotodiode.Wenn die Sonne auf die Fotodiode scheint, wandelt die Fotodiode die Lichtenergie der Sonne in elektrische Energie um und erzeugt Strom.aktuell.Wenn viele Zellen in Reihe oder parallel geschaltet werden, kann daraus ein Solarzellenarray mit relativ großer Ausgangsleistung entstehen.Solarzellen sind eine vielversprechende neue Art von Energiequelle mit drei großen Vorteilen: Beständigkeit, Sauberkeit und Flexibilität.Solarzellen haben eine lange Lebensdauer.Solange es die Sonne gibt, können Solarzellen mit einer Investition lange genutzt werden;und Wärmekraft, Kernenergieerzeugung.Im Gegensatz dazu verursachen Solarzellen keine Umweltverschmutzung;Solarzellen können groß, mittel und klein sein und reichen von einem mittelgroßen Kraftwerk mit einer Million Kilowatt bis hin zu einem kleinen Solarbatteriepaket für nur einen Haushalt, das von anderen Stromquellen nicht erreicht wird.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.04.2023