Principiul de generare a energiei solare

Soarele strălucește pe joncțiunea semiconductor PN, formând o nouă pereche de electroni de gaură. Sub acțiunea câmpului electric al joncțiunii PN, gaura curge din regiunea P la regiunea N, iar electronul curge din regiunea N la regiunea P. Când circuitul este conectat, curentul este format. Așa funcționează celulele solare cu efect fotoelectric.

Generarea energiei solare Există două tipuri de generare de energie solară, unul este modul de conversie a electricității cu încălzire ușoară, celălalt este modul direct de conversie a electricității ușoare.

(1) Metoda de conversie a electricității cu încălzire ușoară folosește energia termică generată de radiațiile solare pentru a genera electricitate. În general, energia termică absorbită este transformată în aburul mediului de lucru de către colectorul solar, iar apoi turbina cu abur este determinată să genereze electricitate. Primul proces este procesul de conversie a căldurii ușoare; Acest din urmă proces este procesul de conversie a căldurii - energiei electrice.

(2) Efectul fotoelectric este utilizat pentru a converti energia de radiație solară direct în energie electrică. Dispozitivul de bază al conversiei fotoelectrice este celula solară. Celula solară este un dispozitiv care transformă direct energia luminii solare în energie electrică datorită efectului de fotogenerare. Este o fotodiodă cu semiconductor. Când soarele strălucește pe fotodiodă, fotodiodul va transforma energia ușoară solară în energie electrică și va genera curent. Când multe celule sunt conectate în serie sau în paralel, se poate forma o serie pătrată de celule solare cu putere de ieșire relativ mare.

În prezent, siliconul cristalin (inclusiv polisiliconul și siliciul monocristalin) este cel mai important materiale fotovoltaice, cota sa de piață este mai mare de 90%, iar în viitor pentru o perioadă lungă de timp va fi în continuare materialele mainstream ale celulelor solare.

Multă vreme, tehnologia de producție a materialelor polisilicon a fost controlată de 10 fabrici de 7 companii din 3 țări, cum ar fi Statele Unite, Japonia și Germania, formând un blocaj tehnologic și un monopol al pieței.

Cererea de polisilicon provine în principal de la semiconductori și celule solare. În funcție de diferite cerințe de puritate, împărțite la nivel electronic și nivel solar. Printre aceștia, polisiliconul de calitate electronică reprezintă aproximativ 55%, polisiliconul la nivel solar reprezintă 45%.

Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei fotovoltaice, cererea de polisilicon în celulele solare crește mai repede decât dezvoltarea polisiliconului semiconductor și este de așteptat ca cererea de polisilicon solar să o depășească pe cea a polisiliconului de calitate electronică până în 2008.

În 1994, producția totală de celule solare din lume a fost de doar 69MW, dar în 2004 a fost aproape de 1200MW, o creștere de 17 ori în doar 10 ani. Experții prezic că industria fotovoltaică solară va depăși energia nucleară ca una dintre cele mai importante surse de energie de bază din prima jumătate a secolului XXI.