Сонячна панель — це пристрій, який перетворює сонячне випромінювання прямо чи опосередковано в електричну енергію за допомогою фотоелектричного або фотохімічного ефекту шляхом поглинання сонячного світла.Основним матеріалом більшості сонячних панелей є «кремній».Він настільки великий, що його широке використання все ще має певні обмеження.
У порівнянні зі звичайними батареями та акумуляторами, сонячні батареї є більш енергозберігаючими та екологічно чистими продуктами.
Сонячна батарея - це пристрій, який реагує на світло і перетворює світлову енергію в електричну.Є багато видів матеріалів, які можуть створювати фотоелектричний ефект, наприклад: монокристалічний кремній, полікристалічний кремній, аморфний кремній, арсенід галію, селенід міді індію тощо. Їхні принципи генерації електроенергії в основному однакові, і процес генерації фотоелектричної енергії описаний на прикладі кристалічного кремнію.Кристалічний кремній P-типу можна легувати фосфором для отримання кремнію N-типу для формування PN-переходу.
Коли світло потрапляє на поверхню сонячної батареї, частина фотонів поглинається кремнієвим матеріалом;енергія фотонів передається атомам кремнію, змушуючи електрони переходити й ставати вільними електронами, які накопичуються по обидва боки PN-переходу, утворюючи різницю потенціалів, коли зовнішнє коло вмикається. Під дією цієї напруги , через зовнішній ланцюг буде протікати струм, щоб створити певну вихідну потужність.Суть цього процесу така: процес перетворення енергії фотона в електричну.
1. Виробництво сонячної енергії Існує два способи виробництва сонячної енергії, один — це метод світло-тепло-електричного перетворення, а інший — метод прямого перетворення світло-електрики.
(1) Метод світло-тепло-електричного перетворення генерує електроенергію шляхом використання теплової енергії, що виробляється сонячним випромінюванням.Як правило, сонячний колектор перетворює поглинену теплову енергію в пару робочого середовища, а потім приводить в рух парову турбіну для виробництва електроенергії.Перший процес є процесом світлотеплового перетворення;останній процес є процесом тепло-електричного перетворення, який є таким самим, як звичайне виробництво теплової енергії.Сонячні теплові електростанції мають високу ефективність, але оскільки їх індустріалізація знаходиться на початковій стадії, поточні інвестиції є відносно високими.Сонячна теплова електростанція потужністю 1000 МВт потребує інвестицій від 2 до 2,5 мільярдів доларів США, а середні інвестиції в 1 кВт становлять від 2000 до 2500 доларів США.Тому він підходить для невеликих особливих випадків, тоді як великомасштабне використання є економічно невигідним і не може конкурувати зі звичайними ТЕС чи АЕС.
(2) Метод прямого перетворення світла в електрику Цей метод використовує фотоелектричний ефект для прямого перетворення енергії сонячного випромінювання в електричну енергію.Основним пристроєм для перетворення світла в електрику є сонячні батареї.Сонячна батарея - це пристрій, який безпосередньо перетворює енергію сонячного світла в електричну за рахунок фотоелектричного ефекту.Це напівпровідниковий фотодіод.Коли сонце світить на фотодіод, фотодіод перетворює світлову енергію сонця в електричну енергію та генерує електроенергію.поточний.Коли багато елементів з’єднані послідовно або паралельно, це може стати масивом сонячних елементів з відносно великою вихідною потужністю.Сонячні батареї є перспективним новим типом джерела енергії з трьома основними перевагами: постійність, чистота та гнучкість.Сонячні елементи мають тривалий термін служби.Поки існує сонце, сонячні батареї можна використовувати тривалий час за одну інвестицію;і теплова енергетика, атомна енергетика.Навпаки, сонячні батареї не спричиняють забруднення навколишнього середовища;Сонячні батареї можуть бути великими, середніми та малими, починаючи від електростанції середнього розміру потужністю в один мільйон кіловат і закінчуючи невеликою сонячною батареєю лише для однієї домогосподарства, яка не має собі рівних серед інших джерел енергії.
Час публікації: 08 квітня 2023 р