Сонце світить на напівпровідниковий PN-перехід, утворюючи нову пару дірка-електрон. Під дією електричного поля PN-переходу дірка перетікає з Р-області в N-область, а електрон з N-області в Р-область. При з'єднанні ланцюга утворюється струм. Ось як працюють сонячні батареї з фотоелектричним ефектом.
Виробництво сонячної енергії Існує два типи виробництва сонячної енергії: один — режим перетворення світло-тепло-електрика, інший — режим прямого перетворення світла-електрики.
(1) Метод перетворення світло-тепло-електрика використовує теплову енергію, вироблену сонячним випромінюванням, для виробництва електроенергії. Як правило, поглинена теплова енергія перетворюється в пару робочого середовища за допомогою сонячного колектора, а потім парова турбіна приводиться в дію для виробництва електроенергії. Перший процес є процесом перетворення світла в тепло; Останній процес є процесом перетворення тепла в електроенергію.
(2) Фотоелектричний ефект використовується для перетворення енергії сонячного випромінювання безпосередньо в електричну енергію. Основним пристроєм фотоелектричного перетворення є сонячний елемент. Сонячна батарея - це пристрій, який безпосередньо перетворює енергію сонячного світла в електричну за рахунок ефекту фотогенерації. Це напівпровідниковий фотодіод. Коли сонце світить на фотодіод, фотодіод перетворює енергію сонячного світла в електричну енергію та генерує струм. Коли багато елементів з'єднані послідовно або паралельно, можна сформувати квадратний масив сонячних елементів з відносно великою вихідною потужністю.
В даний час кристалічний кремній (включаючи полікремній і монокристалічний кремній) є найважливішим фотоелектричним матеріалом, його частка на ринку становить понад 90%, і в майбутньому протягом тривалого періоду часу все ще буде основним матеріалом сонячних елементів.
Довгий час технологія виробництва полікремнієвих матеріалів контролювалася 10 заводами 7 компаній у 3 країнах, таких як Сполучені Штати, Японія та Німеччина, утворюючи технологічну блокаду та ринкову монополію.
Попит на полікремній в основному пов’язаний із напівпровідниками та сонячними елементами. Згідно з різними вимогами до чистоти, розділені на електронний рівень і сонячний рівень. Серед них полікремній електронного класу становить близько 55%, полікремній сонячного рівня становить 45%.
Завдяки швидкому розвитку фотоелектричної промисловості попит на полікремній для сонячних елементів зростає швидше, ніж розвиток напівпровідникового полікремнію, і очікується, що до 2008 року попит на сонячний полікремній перевищить попит на полікремній електронного класу.
У 1994 році загальне виробництво сонячних елементів у світі становило лише 69 МВт, але в 2004 році воно наблизилося до 1200 МВт, тобто в 17 разів лише за 10 років. Експерти прогнозують, що сонячна фотоелектрична промисловість перевершить ядерну енергію як одне з найважливіших базових джерел енергії в першій половині 21 століття.
Час публікації: 15 вересня 2022 р