Ühe kristallilise päikesepaneeli põhimõte

Kui päike paistab pooljuhtide pn-siirdele, tekib uus auk-elektronipaar. Pn-siirde elektrivälja toimel voolavad augud N-piirkonnast p-piirkonda ja elektronid p-piirkonnast N-piirkonda. Pärast vooluringi ühendamist moodustub vool. See on fotoelektrilise efektiga päikesepatareide tööpõhimõte.

Päikeseenergia tootmine Päikeseenergia tootmiseks on kaks võimalust, üks on kerge soojusenergia muundamine, teine ​​on kerge elektrienergia otsene muundamine.

1. Kerge soojuselektri muundamise režiim kasutab päikesekiirguse poolt tekitatud soojusenergiat elektri tootmiseks. Üldiselt muundab päikesekollektor neeldunud soojusenergia töökeskkonna auruks ja juhib seejärel auruturbiini elektri tootmiseks. Esimene protsess on kerge soojuse muundamise protsess; Viimane protsess on soojuselektri muundamise protsess, mis on sama, mis tavaline soojusenergia tootmine Päikese soojusenergia tootmise puuduseks on selle madal efektiivsus ja kõrge hind. Hinnanguliselt on selle investeering tavaliste soojuselektrijaamade omast vähemalt 5–10 korda suurem. 1000 MW päikesesoojuselektrijaam nõuab 2-2,5 miljardi USA dollari suurust investeeringut, mille keskmine investeering on { USD {6}} 1 kW eest. Seetõttu saab seda kasutada ainult erilistel puhkudel väikeses mahus ja suuremahuline kasutamine ei ole ökonoomne ega suuda konkureerida tavaliste soojuselektrijaamade või tuumaelektrijaamadega.

2. Valguse ja elektri otsese muundamise režiim. See režiim kasutab päikesekiirguse energia otseseks muundamiseks elektrienergiaks fotoelektrilist efekti. Valguse ja elektri muundamise põhiseade on päikesepatareid. Päikesepatarei on seade, mis muudab päikeseenergia otse fotogalvaanilise efekti tõttu elektrienergiaks. See on pooljuhtfotodiood. Kui päike paistab fotodioodile, muudab fotodiood päikeseenergia elektrienergiaks ja genereerib voolu. Kui palju elemente on ühendatud järjestikku või paralleelselt, võib neist saada suhteliselt suure väljundvõimsusega päikesepatareide massiiv. Päikesepatarei on paljulubav uus toiteallikas, millel on kolm eelist: püsivus, puhtus ja paindlikkus Päikesepatareide kasutusiga on pikk. Kuni päike on olemas, saab ühekordse investeeringuga päikesepatareisid kasutada pikka aega; Võrreldes soojus- ja tuumaenergia tootmisega ei põhjusta päikesepatareid keskkonnareostust; Päikesepatareid võivad olla korraga nii suured, väikesed kui ka keskmised, ulatudes keskmise suurusega miljoni kilovatistest elektrijaamadest kuni ainult ühe majapidamise jaoks mõeldud päikesepatareipakettideni.