Слънчевият панел е устройство, което преобразува слънчевата радиация директно или индиректно в електрическа енергия чрез фотоелектричен ефект или фотохимичен ефект чрез абсорбиране на слънчева светлина.Основният материал на повечето слънчеви панели е "силиций".Той е толкова голям, че широкото му използване все още има определени ограничения.
В сравнение с обикновените батерии и акумулаторните батерии, слънчевите клетки са по-енергоспестяващи и екологично чисти продукти.
Слънчевата клетка е устройство, което реагира на светлина и преобразува светлинната енергия в електричество.Има много видове материали, които могат да произведат фотоволтаичен ефект, като например: монокристален силиций, поликристален силиций, аморфен силиций, галиев арсенид, индиев меден селенид и т.н. като вземем за пример кристален силиций.Кристалният силиций от P-тип може да бъде легиран с фосфор, за да се получи силиций от N-тип за образуване на PN преход.
Когато светлината удари повърхността на слънчевата клетка, част от фотоните се абсорбират от силициевия материал;енергията на фотоните се прехвърля към силициевите атоми, което кара електроните да преминават и да стават свободни електрони, които се натрупват от двете страни на PN прехода, за да образуват потенциална разлика, когато външната верига е включена, под действието на това напрежение , ток ще тече през външната верига, за да генерира определена изходна мощност.Същността на този процес е: процесът на преобразуване на фотонната енергия в електрическа.
1. Производство на слънчева енергия Има два начина за генериране на слънчева енергия, единият е методът на светлинно-термично-електрическо преобразуване, а другият е методът на директно преобразуване на светлина-електричество.
(1) Методът на преобразуване на светлина-топлина-електричество генерира електричество чрез използване на топлинната енергия, генерирана от слънчевата радиация.Обикновено слънчевият колектор преобразува абсорбираната топлинна енергия в пара на работната среда и след това задвижва парната турбина за генериране на електричество.Първият процес е процес на светлинно-термична конверсия;последният процес е процес на топлинно-електрическо преобразуване, който е същият като обикновеното производство на топлинна енергия.Слънчевите топлоелектрически централи имат висока ефективност, но тъй като индустриализацията им е в начален етап, текущите инвестиции са сравнително високи.Слънчева топлинна електроцентрала с мощност 1000 MW трябва да инвестира 2 милиарда до 2,5 милиарда щатски долара, а средната инвестиция от 1 kW е 2000 до 2500 щатски долара.Следователно, той е подходящ за малки специални поводи, докато широкомащабното използване е икономически неизгодно и не може да се конкурира с обикновените топлоелектрически централи или атомни електроцентрали.
(2) Метод на директно преобразуване на светлина в електричество Този метод използва фотоелектричния ефект за директно преобразуване на енергията на слънчевата радиация в електрическа енергия.Основното устройство за преобразуване на светлина в електричество са слънчевите клетки.Соларната клетка е устройство, което директно преобразува енергията на слънчевата светлина в електрическа енергия поради фотоволтаичния ефект.Това е полупроводников фотодиод.Когато слънцето огрее фотодиода, фотодиодът ще преобразува светлинната енергия на слънцето в електрическа енергия и ще генерира електричество.текущ.Когато много клетки са свързани последователно или паралелно, това може да се превърне в масив от слънчеви клетки с относително голяма изходна мощност.Слънчевите клетки са обещаващ нов тип източник на енергия с три основни предимства: постоянство, чистота и гъвкавост.Слънчевите клетки имат дълъг живот.Докато слънцето съществува, слънчевите клетки могат да се използват дълго време с една инвестиция;и топлинна енергия, производство на ядрена енергия.За разлика от тях, слънчевите клетки не причиняват замърсяване на околната среда;слънчевите клетки могат да бъдат големи, средни и малки, вариращи от средно голяма електроцентрала от един милион киловата до малък пакет слънчеви батерии само за едно домакинство, който е несравним с други източници на енергия.
Време на публикуване: 8 април 2023 г