Princíp výroby energie zo solárnych panelov

Slnko svieti na polovodičový PN prechod a vytvára nový pár diera-elektrón. Pod pôsobením elektrického poľa PN prechodu diera prúdi z oblasti P do oblasti N a elektrón prúdi z oblasti N do oblasti P. Keď je obvod zapojený, vzniká prúd. Takto fungujú solárne články s fotoelektrickým efektom.

Výroba solárnej energie Existujú dva typy výroby solárnej energie, jeden je režim premeny svetla na teplo a elektrinu a druhý je režim priamej premeny svetla na elektrinu.

(1) Metóda premeny svetla na teplo a elektrinu využíva tepelnú energiu generovanú slnečným žiarením na výrobu elektriny. Vo všeobecnosti sa absorbovaná tepelná energia premieňa na paru pracovného média solárnym kolektorom a potom sa poháňa parná turbína na výrobu elektriny. Prvý proces je proces premeny svetla na teplo; druhý proces je proces premeny tepla na elektrinu.

(2) Fotoelektrický jav sa využíva na priamu premenu energie slnečného žiarenia na elektrickú energiu. Základným zariadením fotoelektrickej premeny je solárny článok. Solárny článok je zariadenie, ktoré priamo premieňa energiu slnečného svetla na elektrickú energiu vďaka fotogeneračnému napäťovému javu. Je to polovodičová fotodióda. Keď slnko svieti na fotodiódu, fotodióda premení energiu slnečného svetla na elektrickú energiu a generuje prúd. Keď je veľa článkov zapojených sériovo alebo paralelne, môže sa vytvoriť štvorcové pole solárnych článkov s relatívne veľkým výstupným výkonom.

V súčasnosti je kryštalický kremík (vrátane polykryštalického kremíka a monokryštalického kremíka) najdôležitejším fotovoltaickým materiálom, jeho podiel na trhu je viac ako 90 % a v budúcnosti bude stále hlavným materiálom solárnych článkov.

Výrobnú technológiu polysilikónových materiálov dlhodobo kontrolovalo 10 tovární 7 spoločností v 3 krajinách, ako sú Spojené štáty, Japonsko a Nemecko, čím sa vytvorila technologická blokáda a trhový monopol.

Dopyt po polysilikóne pochádza najmä z polovodičov a solárnych článkov. Podľa rôznych požiadaviek na čistotu sa delí na elektronickú a solárnu úroveň. Z nich polysilikón elektronickej kvality tvorí približne 55 % a polysilikón solárnej kvality 45 %.

S rýchlym rozvojom fotovoltaického priemyslu rastie dopyt po polysilikóne v solárnych článkoch rýchlejšie ako vývoj polovodičového polysilikónu a očakáva sa, že dopyt po solárnom polysilikóne do roku 2008 prekročí dopyt po polysilikóne elektronickej triedy.

V roku 1994 bola celková produkcia solárnych článkov na svete iba 69 MW, ale v roku 2004 sa blížila k 1200 MW, čo je 17-násobný nárast za púhych 10 rokov. Odborníci predpovedajú, že solárny fotovoltaický priemysel v prvej polovici 21. storočia prekoná jadrovú energiu ako jeden z najdôležitejších základných zdrojov energie.