Het principe en het productieproces van fotovoltaïsche energieopwekking

Het belangrijkste principe van de fotovoltaïsche energieopwekking ligt in defoto-elektrisch effect van halfgeleidersWanneer fotonen een metaaloppervlak bestralen, kan hun energie volledig worden opgenomen door een specifiek elektron in het metaal.Als de door het elektron opgenomen energie voldoende is om het interne zwaartekrachtwerk van het metaal te overwinnen, zal het elektron ontsnappen aan het metalen oppervlak en een foto-elektron worden.

Een siliciumatoom heeft 4 valentie-elektronen.N-type halfgeleiderAls zuiver silicium wordt gedopeerd met atomen die 3 valentie-elektronen hebben (zoals booratomen),P-type halfgeleiderWanneer de P-type en N-type halfgeleiders worden gecombineerd, ontstaat er een potentieelverschil aan de contactinterface, die dient als basis van een zonnecel.Wanneer zonlicht de P-N-koppeling bestraalt, gaatjes bewegen van de P-regio naar de N-regio, terwijl elektronen van de N-regio naar de P-regio bewegen, waardoor een elektrische stroom wordt gegenereerd.

Het foto-elektrische effect verwijst naar het fenomeen waarbij lichtbestraling een potentieelverschil veroorzaakt tussen verschillende delen van een niet-uniforme halfgeleider of tussen een halfgeleider en een metaal.Het gaat om twee hoofdprocessenIn de eerste plaats de omzetting van fotonen (lichtgolven) in elektronen, d.w.z. de omzetting van lichtenergie in elektrische energie; ten tweede de vorming van een spanning.

Polykristallijn silicium ondergaat processen zoals het gieten van ingot, het breken van ingot en het snijden om siliconen wafers te produceren die verwerkt moeten worden.Deze siliciumwafers worden vervolgens gedopeerd en gediffeerd met sporen van boor.Het gebruik van een verzameling van verschillende elementen om P-N-verbindingen te vormen, wordt vervolgens gebruikt om een nauwkeurig voorbereide zilveren pasta op de siliciumwafers aan te brengen om rasterlijnen te maken.de achterste elektroden worden gelijktijdig vervaardigd, en een antireflectiecoating wordt aan het oppervlak van de rasterlijnen aangebracht, waardoor de productie van zonnecellen wordt voltooid.

De zonnecellen worden opgesteld en gecombineerd inzonnecellenmodulesTypisch is de rand van elke module omgeven in een aluminium frame, de voorzijde is bedekt met glas en de elektroden zijn aan de achterzijde geïnstalleerd.Een compleet fotovoltaïsch elektriciteitsopwekkingssysteem kan worden samengesteld door deze cellenmodules te integreren met andere hulpmiddelen. Om gelijkstroom (DC) om te zetten in wisselstroom (AC), moet eenvermogensomvormerDe geproduceerde elektriciteit kan worden opgeslagen in batterijen of in het openbare elektriciteitsnet worden gevoerd.

In de kostenstructuur van een fotovoltaïsch elektriciteitsopwekkingssysteem is ongeveer 50% afkomstig van zonnecellenmodules, terwijl de overige 50% afkomstig is van omvormers, installatievergoedingen,andere hulpmiddelen, en diverse uitgaven.