napelem

A napelem olyan eszköz, amely a napsugárzást közvetlenül vagy közvetve elektromos energiává alakítja a napfény elnyelésével fotoelektromos vagy fotokémiai hatás révén.A legtöbb napelem fő anyaga a "szilícium".Olyan nagy, hogy széleskörű használatának még mindig vannak bizonyos korlátai.

A hagyományos akkumulátorokhoz és újratölthető akkumulátorokhoz képest a napelemek energiatakarékosabb és környezetbarátabb zöld termékek.

A napelem olyan eszköz, amely reagál a fényre, és a fényenergiát elektromos árammá alakítja.Sokféle anyag létezik, amelyek fotovoltaikus hatást képesek kiváltani, mint például: monokristályos szilícium, polikristályos szilícium, amorf szilícium, gallium-arzenid, indium-réz-szelenid stb. Áramtermelési elveik alapvetően megegyeznek, és a fotovoltaikus energiatermelési folyamat leírása történik. példának vesszük a kristályos szilíciumot.A P-típusú kristályos szilíciumot foszforral lehet adalékolni, hogy N-típusú szilíciumot kapjunk PN csomópont létrehozásához.

Amikor a fény eléri a napelem felületét, a fotonok egy részét elnyeli a szilícium anyag;a fotonok energiája átkerül a szilícium atomokra, aminek következtében az elektronok átalakulnak, és szabad elektronokká válnak, amelyek a PN átmenet mindkét oldalán felhalmozódnak, és potenciálkülönbséget képeznek, amikor a külső áramkört bekapcsolják, ennek a feszültségnek a hatására. , akkor a külső áramkörön áram fog átfolyni egy bizonyos kimeneti teljesítmény generálására.Ennek a folyamatnak a lényege: a fotonenergiát elektromos energiává alakító folyamat.

1. Napenergia-termelés A napenergia-termelésnek két módja van, az egyik a fény-termikus-elektromos konverziós módszer, a másik pedig a fény-elektromos közvetlen átalakítási módszer.

(1) A fény-hő-elektromos átalakítási módszer a napsugárzás által termelt hőenergia felhasználásával villamos energiát állít elő.Általában a napkollektor az elnyelt hőenergiát a munkaközeg gőzévé alakítja, majd a gőzturbinát meghajtva villamos energiát termel.Az előbbi folyamat egy fény-termikus konverziós folyamat;ez utóbbi eljárás termikus-elektromos átalakítási eljárás, amely megegyezik a hagyományos hőenergia-termeléssel.A napelemes hőerőművek nagy hatásfokúak, de mivel iparosításuk kezdeti szakaszban van, a jelenlegi beruházás viszonylag magas.Egy 1000 MW-os napelemes hőerőműhöz 2-2,5 milliárd dollárt kell befektetni, az átlagos 1 kW-os beruházás pedig 2000-2500 dollár.Emiatt alkalmas kisüzemi különleges alkalmakra, míg a nagyüzemi hasznosítás gazdaságilag nem gazdaságos és nem tudja felvenni a versenyt a hagyományos hőerőművekkel vagy atomerőművekkel.

(2) Közvetlen fény-elektromos átalakítási módszer Ez a módszer a fotoelektromos hatást használja a napsugárzás energiájának közvetlen elektromos energiává történő átalakítására.A fény elektromos árammá alakításának alapvető eszköze a napelemek.A napelem olyan eszköz, amely a napfény energiáját közvetlenül elektromos energiává alakítja a fotovoltaikus hatás következtében.Ez egy félvezető fotodióda.Amikor a nap rásüt a fotodiódára, a fotodióda a nap fényenergiáját elektromos energiává alakítja, és elektromos energiát termel.jelenlegi.Ha sok cellát sorba vagy párhuzamosan kapcsolunk, akkor viszonylag nagy kimenő teljesítménnyel rendelkező napelem tömbvé válhat.A napelemek ígéretes új típusú áramforrások, amelyek három fő előnnyel rendelkeznek: tartósság, tisztaság és rugalmasság.A napelemek élettartama hosszú.Amíg a nap létezik, a napelemek egy befektetéssel hosszú ideig használhatók;és hőenergia, atomenergia-termelés.Ezzel szemben a napelemek nem okoznak környezetszennyezést;A napelemek lehetnek nagyok, közepesek és kicsik, egy közepes méretű, egymillió kilowattos erőműtől a csak egy háztartásban használható kis napelem-csomagig terjedhetnek, amelyhez nincs párja más áramforrásoknak.