اصل تولید برق پانل های خورشیدی

خورشید در محل اتصال PN نیمه هادی می درخشد و یک جفت الکترونی سوراخ جدید تشکیل می دهد. تحت عمل میدان الکتریکی محل اتصال PN ، سوراخ از منطقه P به منطقه N جریان می یابد و الکترونی از منطقه N به منطقه P جریان می یابد. هنگامی که مدار به هم وصل شد ، جریان تشکیل می شود. اینگونه است که سلولهای خورشیدی اثر فوتوالکتریک کار می کنند.

تولید انرژی خورشیدی دو نوع تولید انرژی خورشیدی وجود دارد ، یکی حالت تبدیل الکتریسیته با استفاده از نور-برق و دیگری حالت تبدیل مستقیم برق نور است.

(1) روش تبدیل الکتریسیته با استفاده از انرژی حرارتی تولید شده توسط تابش خورشیدی برای تولید برق. به طور کلی ، انرژی حرارتی جذب شده توسط جمع کننده خورشیدی به بخار محیط کار تبدیل می شود و سپس توربین بخار برای تولید برق هدایت می شود. فرایند قبلی فرآیند تبدیل گرمای نور است. فرآیند دوم فرآیند تبدیل برق - برق است.

(2) از اثر فوتوالکتریک برای تبدیل انرژی تابش خورشیدی به طور مستقیم به انرژی الکتریکی استفاده می شود. دستگاه اصلی تبدیل فوتوالکتریک سلول خورشیدی است. سلول خورشیدی وسیله ای است که به طور مستقیم انرژی نور خورشیدی را به دلیل اثر ولت ولت در نور به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. این یک فتودیود نیمه هادی است. هنگامی که خورشید بر روی فتودودیود می درخشد ، فوتودودود انرژی نور خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و جریان را تولید می کند. هنگامی که بسیاری از سلول ها به صورت سری یا به صورت موازی متصل می شوند ، می توان یک آرایه مربع از سلولهای خورشیدی با قدرت خروجی نسبتاً بزرگ تشکیل داد.

در حال حاضر ، سیلیکون کریستالی (از جمله Polysilicon و Monocrystaline Silicon) مهمترین مواد فتوولتائیک است ، سهم بازار آن بیش از 90 ٪ است و در آینده برای مدت طولانی هنوز مواد اصلی سلولهای خورشیدی خواهد بود.

برای مدت طولانی ، فناوری تولید مواد Polysilicon توسط 10 کارخانه 7 شرکت در 3 کشور ، مانند ایالات متحده ، ژاپن و آلمان کنترل می شود و یک محاصره فناوری و انحصار بازار را تشکیل می دهد.

تقاضای Polysilicon عمدتا از نیمه هادی ها و سلول های خورشیدی حاصل می شود. با توجه به الزامات مختلف خلوص ، به سطح الکترونیکی و سطح خورشیدی تقسیم می شود. در میان آنها ، پلی سیلیکون با درجه الکترونیکی حدود 55 ٪ را تشکیل می دهد ، سطح خورشیدی پلی سیلیکون 45 ٪ را تشکیل می دهد.

با توسعه سریع صنعت فتوولتائیک ، تقاضا برای پلی سیلیکون در سلولهای خورشیدی سریعتر از توسعه پلیسیلیکون نیمه هادی در حال رشد است و انتظار می رود که تقاضا برای پلی سیلیکون خورشیدی تا سال 2008 از پلیسیلیکون درجه الکترونیکی فراتر رود.

در سال 1994 ، تولید کل سلولهای خورشیدی در جهان تنها 69 مگاوات بود ، اما در سال 2004 نزدیک به 1200 مگاوات بود که فقط در 10 سال 17 برابر افزایش یافته است. کارشناسان پیش بینی می کنند که صنعت خورشیدی فتوولتائیک از انرژی هسته ای به عنوان یکی از مهمترین منابع اساسی انرژی در نیمه اول قرن بیست و یکم پیشی خواهد گرفت.