Prinsippet for kraftproduksjon av solcellepaneler

Solen skinner på halvleder-PN-overgangen og danner et nytt hull-elektron-par. Under påvirkning av det elektriske feltet i PN-overgangen flyter hullet fra P-regionen til N-regionen, og elektronet flyter fra N-regionen til P-regionen. Når kretsen er koblet til, dannes det strøm. Slik fungerer fotoelektriske solceller.

Solenergiproduksjon Det finnes to typer solenergiproduksjon, den ene er lys-varme-elektrisitet-konverteringsmodus, og den andre er direkte lys-elektrisitet-konverteringsmodus.

(1) Lys-varme-elektrisitet-konverteringsmetoden bruker termisk energi generert av solstråling til å generere elektrisitet. Vanligvis omdannes den absorberte termiske energien til damp fra arbeidsmediet av solfangeren, og deretter drives dampturbinen for å generere elektrisitet. Den førstnevnte prosessen er lys-varme-konverteringsprosessen; den sistnevnte prosessen er varme-elektrisitet-konverteringsprosessen.

(2) Den fotoelektriske effekten brukes til å konvertere solstrålingsenergi direkte til elektrisk energi. Den grunnleggende enheten for fotoelektrisk konvertering er solcellen. En solcelle er en enhet som direkte konverterer sollysenergi til elektrisk energi på grunn av fotogenereringsvolteffekten. Det er en halvlederfotodiode. Når solen skinner på fotodioden, vil fotodioden konvertere sollysenergien til elektrisk energi og generere strøm. Når mange celler kobles i serie eller parallelt, kan det dannes en firkantet rekke solceller med relativt stor utgangseffekt.

For tiden er krystallinsk silisium (inkludert polysilisium og monokrystallinsk silisium) det viktigste fotovoltaiske materialet, med en markedsandel på over 90 %, og vil fortsatt være det vanlige materialet for solceller i lang tid fremover.

I lang tid har produksjonsteknologien for polysilisiummaterialer blitt kontrollert av 10 fabrikker tilhørende 7 selskaper i 3 land, som USA, Japan og Tyskland, noe som har skapt en teknologisk blokade og markedsmonopol.

Etterspørselen etter polysilisium kommer hovedsakelig fra halvledere og solceller. I henhold til ulike renhetskrav er de delt inn i elektronnivå og solnivå. Blant disse står elektronnivå-polysilisium for omtrent 55 %, og solnivå-polysilisium for 45 %.

Med den raske utviklingen av fotovoltaisk industri vokser etterspørselen etter polysilisium i solceller raskere enn utviklingen av halvlederpolysilisium, og det forventes at etterspørselen etter solcellepolysilisium vil overstige etterspørselen etter polysilisium av elektronisk kvalitet innen 2008.

I 1994 var den totale produksjonen av solceller i verden bare 69 MW, men i 2004 var den nærmere 1200 MW, en 17-dobling på bare 10 år. Eksperter spår at solcelleindustrien vil forbigå kjernekraft som en av de viktigste grunnleggende energikildene i første halvdel av det 21. århundre.