Panel słoneczny to urządzenie, które przekształca promieniowanie słoneczne bezpośrednio lub pośrednio w energię elektryczną poprzez efekt fotoelektryczny lub efekt fotochemiczny poprzez pochłanianie światła słonecznego.Głównym materiałem większości paneli słonecznych jest „krzem”.Jest tak duży, że jego powszechne stosowanie nadal ma pewne ograniczenia.
W porównaniu ze zwykłymi bateriami i akumulatorami ogniwa słoneczne są bardziej energooszczędnymi i przyjaznymi dla środowiska produktami ekologicznymi.
Ogniwo słoneczne to urządzenie, które reaguje na światło i przekształca energię świetlną w energię elektryczną.Istnieje wiele rodzajów materiałów, które mogą wytwarzać efekt fotowoltaiczny, takich jak: krzem monokrystaliczny, krzem polikrystaliczny, krzem amorficzny, arsenek galu, selenek indu i miedzi itp. Ich zasady wytwarzania energii są zasadniczo takie same, a proces wytwarzania energii fotowoltaicznej jest opisany biorąc za przykład krzem krystaliczny.Krzem krystaliczny typu P można domieszkować fosforem w celu uzyskania krzemu typu N w celu utworzenia złącza PN.
Gdy światło pada na powierzchnię ogniwa słonecznego, część fotonów jest pochłaniana przez materiał krzemowy;energia fotonów jest przenoszona na atomy krzemu, powodując przejście elektronów i stają się elektronami swobodnymi, które gromadzą się po obu stronach złącza PN, tworząc różnicę potencjałów, gdy obwód zewnętrzny jest włączony, pod działaniem tego napięcia , prąd przepłynie przez obwód zewnętrzny, generując określoną moc wyjściową.Istotą tego procesu jest: proces zamiany energii fotonu na energię elektryczną.
1. Wytwarzanie energii słonecznej Istnieją dwa sposoby wytwarzania energii słonecznej, jedna to metoda konwersji światło-ciepło-elektryczność, a druga to metoda bezpośredniej konwersji światło-elektryczność.
(1) Metoda konwersji światło-ciepło-elektryczność generuje energię elektryczną, wykorzystując energię cieplną wytwarzaną przez promieniowanie słoneczne.Zasadniczo kolektor słoneczny przekształca pochłoniętą energię cieplną w parę czynnika roboczego, a następnie napędza turbinę parową w celu wytworzenia energii elektrycznej.Pierwszy proces to proces konwersji świetlno-termicznej;ten ostatni proces to proces konwersji termoelektrycznej, który jest taki sam jak zwykłe wytwarzanie energii cieplnej.Elektrownie słoneczne charakteryzują się wysoką sprawnością, ale ponieważ ich uprzemysłowienie jest w początkowej fazie, obecne inwestycje są stosunkowo wysokie.Elektrownia słoneczna o mocy 1000 MW musi zainwestować od 2 do 2,5 miliarda dolarów amerykańskich, a średnia inwestycja 1 kW to od 2000 do 2500 dolarów amerykańskich.Dlatego nadaje się na specjalne okazje na małą skalę, podczas gdy wykorzystanie na dużą skalę jest ekonomicznie nieopłacalne i nie może konkurować ze zwykłymi elektrowniami cieplnymi lub elektrowniami jądrowymi.
(2) Metoda bezpośredniej konwersji światła na energię elektryczną Metoda ta wykorzystuje efekt fotoelektryczny do bezpośredniego przekształcania energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną.Podstawowym urządzeniem do konwersji światła na energię elektryczną są ogniwa słoneczne.Ogniwo słoneczne to urządzenie, które bezpośrednio przetwarza energię słoneczną na energię elektryczną dzięki efektowi fotowoltaicznemu.Jest to fotodioda półprzewodnikowa.Kiedy słońce świeci na fotodiodę, fotodioda przekształca energię świetlną słońca w energię elektryczną i wytwarza energię elektryczną.aktualny.Kiedy wiele ogniw jest połączonych szeregowo lub równolegle, może stać się tablicą ogniw słonecznych o stosunkowo dużej mocy wyjściowej.Ogniwa słoneczne to obiecujący nowy typ źródła zasilania, który ma trzy główne zalety: trwałość, czystość i elastyczność.Ogniwa słoneczne mają długą żywotność.Dopóki istnieje słońce, ogniwa słoneczne mogą być używane przez długi czas przy jednej inwestycji;i energia cieplna, wytwarzanie energii jądrowej.Natomiast ogniwa słoneczne nie powodują zanieczyszczenia środowiska;ogniwa słoneczne mogą być duże, średnie i małe, od średniej wielkości elektrowni o mocy jednego miliona kilowatów do małego zestawu baterii słonecznych tylko dla jednego gospodarstwa domowego, który nie ma sobie równych w przypadku innych źródeł energii.
Czas postu: 30 grudnia 2022 r