¿Cuál es el principio de la generación de energía solar?
Feb 10, 2023
A medida que los tipos de células solares continúan aumentando, el rango de aplicación es cada vez más amplio y la escala del mercado se expande gradualmente. En los primeros días, el uso degeneración de energía solarse utilizó principalmente en los campos militar y aeroespacial. En la actualidad, la energía solar ha entrado en los sectores industrial, comercial, agrícola, de comunicaciones, de electrodomésticos y de servicios públicos. Las aplicaciones de energía solar se dividen en varias áreas: pequeñas plantas de energía solar para uso doméstico, grandes plantas de energía conectadas a la red, muros cortina de vidrio fotovoltaico integrados en edificios, alumbrado público solar, alumbrado público complementario eólico y solar, sistemas de suministro de energía complementarios eólicos y solares , por ejemplo: luces solares de jardín; sistemas de usuarios de energía solar; especialmente sistemas independientes para el suministro de energía a las aldeas, que se pueden usar en áreas remotas, montañas, desiertos, islas y áreas rurales para ahorrar costosas líneas de transmisión; y bombas de agua fotovoltaicas (agua potable o riego); fuente de alimentación de comunicación; protección catódica de oleoductos; fuente de alimentación de la estación de comunicación de fibra óptica; sistema de desalinización de agua de mar; señales de tráfico en las ciudades; Señales de carretera, etc.
La generación de energía solar se logra mediante el uso de la energía solar y las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores para generar electricidad.
1. El principio de la generación de energía solar (generación de energía fotovoltaica): luz solar que brilla en la unión pn del semiconductor, la formación de nuevos pares de electrones de orificios, en el campo eléctrico de la unión pn, agujeros de la región n a la región p, electrones de la región p a la región n, el circuito está conectado a la formación de corriente. Este es el principio de funcionamiento de la célula solar de efecto fotoeléctrico. (Como se muestra en la figura :)
2. Energía solar de dos maneras: una es el método de conversión de luz-calor-electricidad, la otra es el método de conversión directa de luz-electricidad.
A. Método de conversión de luz-térmica-electricidad: mediante el uso de la energía térmica generada por la radiación solar para generar electricidad, generalmente mediante colectores solares para convertir la energía térmica absorbida en vapor de la masa de trabajo, y luego accionar la turbina para generar electricidad. El primer proceso es el proceso de conversión de luz a calor; el último proceso es el proceso de conversión de calor a electricidad, al igual que la generación de energía térmica ordinaria.
B. Luz directa: método de conversión de electricidad (generación de energía fotovoltaica): el uso del efecto fotoeléctrico, la energía de la radiación solar directamente en electricidad. El dispositivo básico de luz - conversión de electricidad es la celda solar.
Las celdas solares son una conversión directa de la energía solar en energía eléctrica debido al efecto fotovoltaico, es un fotodiodo semiconductor. Cuando la luz del sol incide sobre el fotodiodo, el fotodiodo convierte la energía luminosa del sol en energía eléctrica (ver figura). Esto es fácil de implementar y menos costoso, y ha sido ampliamente utilizado.
Materiales que pueden producir efecto fotovoltaico: silicio monocristalino, silicio policristalino, silicio amorfo, arseniuro de galio, seleniuro de indio y cobre, etc. El silicio cristalino tipo P se dopa con fósforo para obtener silicio tipo N, formando una unión PN. El silicio cristalino es el material básico de la celda, y las celdas solares preparadas con materiales de silicio cristalino incluyen principalmente: celdas solares de silicio monocristalino, celdas solares de silicio policristalino fundido, celdas solares de silicio amorfo y celdas de silicio cristalino de película delgada. Las celdas de silicio monocristalino tienen las características de alta eficiencia de conversión celular y buena estabilidad, pero el costo es alto; las células solares de silicio amorfo tienen las características de alta eficiencia de producción y bajo costo, pero la eficiencia de conversión es baja y la eficiencia decae relativamente rápido; Las células solares de silicio policristalino de fundición tienen una eficiencia de conversión estable y la mayor relación rendimiento-precio; Las células solares de silicio cristalino de película delgada se encuentran en la etapa de investigación y desarrollo. Las células solares de la serie de silicio, el silicio monocristalino y las células de silicio policristalino continúan dominando el mercado fotovoltaico, la proporción de silicio monocristalino y silicio policristalino ha superado el 80 por ciento.
El proceso de producción de células solares se puede dividir aproximadamente en cinco pasos: el proceso de purificación, el proceso de estirado de varillas, el proceso de corte, el proceso de fabricación de células y el proceso de envasado.
El proceso de generación de energía solar.
Ahora tome el cristal como ejemplo para describir el proceso de generación de luz. Cuando la luz incide sobre la superficie de la celda solar, parte de los fotones son absorbidos por el material de silicio; la energía de los fotones se transfiere a los átomos de silicio, provocando transiciones de electrones, y los electrones libres se agrupan en ambos lados de la unión PN para formar una diferencia de potencial, y cuando el circuito se conecta externamente, una corriente fluirá a través del circuito externo para producir una cierta potencia de salida bajo la acción del voltaje. Cuando se conectan muchas celdas en serie o en paralelo, se puede formar una matriz de celdas solares con una gran potencia de salida.
