Основные принципы и преимущества фотоэлектрической генерации электроэнергии

Производство фотоэлектрической энергии — это технология, которая напрямую преобразует световую энергию в электричество, используя фотоэлектрический эффект на границе раздела полупроводников. В основном он состоит из трех частей: солнечных панелей, контроллеров и инверторов. Основными компонентами являются электронные компоненты. После того, как солнечные элементы соединены последовательно, их можно упаковать и защитить, чтобы сформировать модули солнечных батарей большой площади, которые затем можно объединить с контроллерами мощности и другими компонентами для формирования фотоэлектрических устройств для генерации энергии.

Основным принципом получения фотоэлектрической энергии является фотоэлектрический эффект полупроводников. Когда фотоны облучают металл, их энергия может быть полностью поглощена электронами металла. Энергия, поглощаемая электронами, достаточно велика, чтобы преодолеть силу Кулона внутри атомов металла, совершить работу и покинуть поверхность металла, превратившись в фотоэлектроны. Атомы кремния имеют четыре внешних электрона. Если чистый кремний легировать атомами с пятью внешними электронами, например атомами фосфора, он становится полупроводником N-типа. Если чистый кремний легировать атомами с тремя внешними электронами, например атомами бора, он образует полупроводник P-типа. Когда P-тип и N-тип объединяются, контактная поверхность образует разность потенциалов, превращаясь в солнечный элемент. Когда солнечный свет попадает на pn-переход, ток течет со стороны P-типа на сторону N-типа, образуя ток.

Фотоэлектрический эффект — важное и волшебное явление в физике. При облучении электромагнитными волнами выше определенной частоты (известной как предельная частота) электроны в определенных веществах поглощают энергию и уходят, образуя электрический ток, известный как фотоэлектрический. Принципиальная схема производства фотоэлектрической энергии показывает, что поликристаллический кремний перерабатывается в кремниевые пластины посредством таких процессов, как литье слитков, разрушение слитков и нарезка. Легирование и диффузия следовых количеств бора, фосфора и т. д. На кремниевой пластине образуется pn-переход. Затем с помощью трафаретной печати тонко подготовленная серебряная паста наносится на кремниевую пластину, образуя линии сетки. После спекания из него также изготавливают задний электрод, а на поверхность наносят антибликовое покрытие с линиями сетки для изготовления аккумуляторных элементов. Батарея расположена и объединена в аккумуляторный модуль, образующий большую печатную плату. Обычно компоненты окружены алюминиевой рамкой со стеклянным покрытием спереди и электродами сзади. С помощью аккумуляторных компонентов и другого вспомогательного оборудования можно сформировать систему выработки электроэнергии. Для того чтобы преобразовать постоянный ток в переменный, необходимо установить инвертор. После выработки электроэнергии ее можно хранить в батареях или подавать в общественную электросеть. В стоимости систем электрогенерации около 50% составляют аккумуляторные компоненты, а еще 50% составляют преобразователи тока, затраты на монтаж, другие вспомогательные компоненты и другие затраты.