Η αρχή παραγωγής ενέργειας ηλιακών συλλεκτών

Ο ήλιος λάμπει στη διασταύρωση PN του ημιαγωγού, σχηματίζοντας ένα νέο ζεύγος οπών-ηλεκτρονίων. Κάτω από τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου της διασταύρωσης PN, η οπή ρέει από την περιοχή Ρ στην περιοχή Ν και το ηλεκτρόνιο ρέει από την περιοχή Ν στην περιοχή Ρ. Όταν το κύκλωμα είναι συνδεδεμένο, σχηματίζεται το ρεύμα. Έτσι λειτουργούν τα ηλιακά κύτταρα φωτοηλεκτρικών αποτελεσμάτων.

Η παραγωγή ηλιακής ενέργειας Υπάρχουν δύο τύποι παραγωγής ηλιακής ενέργειας, η μία είναι η λειτουργία μετατροπής φωτός-θερμότητας-ηλεκτρικού, ο άλλος είναι ο τρόπος μετατροπής άμεσης ηλεκτρικής ηλεκτρικής ενέργειας.

(1) Η μέθοδος μετατροπής φωτός-θερμότητας-ηλεκτρικού ρεύματος χρησιμοποιεί τη θερμική ενέργεια που παράγεται από την ηλιακή ακτινοβολία για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας. Γενικά, η απορροφημένη θερμική ενέργεια μετατρέπεται στον ατμό του μέσου εργασίας από τον ηλιακό συλλέκτη και στη συνέχεια ο ατμοστρόβιλος οδηγείται για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Η προηγούμενη διαδικασία είναι η διαδικασία μετατροπής φωτός-θερμότητας. Η τελευταία διαδικασία είναι η διαδικασία μετατροπής θερμότητας - ηλεκτρικής ενέργειας.

(2) Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Η βασική συσκευή της φωτοηλεκτρικής μετατροπής είναι το ηλιακό κύτταρο. Το ηλιακό κύτταρο είναι μια συσκευή που μετατρέπει άμεσα την ενέργεια του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια λόγω της επίδρασης της βολτ φωτογράφησης. Πρόκειται για φωτοδίοδο ημιαγωγών. Όταν ο ήλιος λάμπει στη φωτοδίοδο, η φωτοδίοδο θα μετατρέψει την ενέργεια ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια και θα παράγει ρεύμα. Όταν πολλά κύτταρα συνδέονται σε σειρά ή παράλληλα, μπορεί να σχηματιστεί μια τετραγωνική σειρά ηλιακών κυττάρων με σχετικά μεγάλη ισχύ εξόδου.

Επί του παρόντος, το κρυσταλλικό πυρίτιο (συμπεριλαμβανομένου του πολυσιλικού και του μονοκρυσταλλικού πυριτίου) είναι το πιο σημαντικό φωτοβολταϊκό υλικό, το μερίδιο αγοράς του είναι περισσότερο από 90%και στο μέλλον για μεγάλο χρονικό διάστημα θα εξακολουθεί να είναι τα υλικά των ηλιακών κυττάρων.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, η τεχνολογία παραγωγής των υλικών πολυσιλικού έχει ελεγχθεί από 10 εργοστάσια 7 εταιρειών σε 3 χώρες, όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ιαπωνία και η Γερμανία, σχηματίζοντας τεχνολογικό αποκλεισμό και μονοπώλιο της αγοράς.

Η ζήτηση πολυπυριτίου προέρχεται κυρίως από ημιαγωγούς και ηλιακά κύτταρα. Σύμφωνα με διαφορετικές απαιτήσεις καθαρότητας, διαιρούνται σε ηλεκτρονικό επίπεδο και ηλιακό επίπεδο. Μεταξύ αυτών, το ηλεκτρονικό-βαθμό Polysilicon αντιπροσωπεύει περίπου 55%, το Polysilicon του ηλιακού επιπέδου αντιπροσωπεύει το 45%.

Με την ταχεία ανάπτυξη της φωτοβολταϊκής βιομηχανίας, η ζήτηση για πολυσυριτίνα στα ηλιακά κύτταρα αυξάνεται ταχύτερα από την ανάπτυξη του πολυσυριτίνα ημιαγωγών και αναμένεται ότι η ζήτηση ηλιακού πολυσυριτίνα θα υπερβεί αυτή του ηλεκτρονικού ποινικού πολυσιλικού μέχρι το 2008.

Το 1994, η συνολική παραγωγή ηλιακών κυττάρων στον κόσμο ήταν μόνο 69MW, αλλά το 2004 ήταν κοντά στα 1200MW, μια 17-πλάσια αύξηση σε μόλις 10 χρόνια. Οι ειδικοί προβλέπουν ότι η ηλιακή φωτοβολταϊκή βιομηχανία θα ξεπεράσει την πυρηνική ενέργεια ως μία από τις σημαντικότερες βασικές πηγές ενέργειας κατά το πρώτο μισό του 21ου αιώνα.