Aurinkosähkön tuotannon pääperiaatteet ja edut

Aurinkosähkövoimantuotanto on tekniikka, joka muuntaa valoenergian suoraan sähköksi käyttämällä aurinkosähkövaikutusta puolijohderajapinnassa. Se koostuu pääasiassa kolmesta osasta: aurinkopaneeleista, ohjaimista ja inverttereistä. Pääkomponentit ovat elektronisia komponentteja. Kun aurinkokennot on kytketty sarjaan, ne voidaan pakata ja suojata muodostamaan laajapintaisia ​​aurinkokennomoduuleja, jotka voidaan sitten yhdistää tehosäätimiin ja muihin komponentteihin aurinkosähkövoimantuotantolaitteisiin.

Aurinkosähkön tuotannon pääperiaate on puolijohteiden valosähköinen vaikutus. Kun fotonit säteilyttävät metallia, metallin elektronit voivat absorboida niiden energian kokonaan. Elektronien absorboima energia on riittävän suuri voittamaan metalliatomien sisällä olevan Coulombin voiman tehdäkseen työtä ja pakenemaan metallipinnalta muuttuakseen fotoelektroneiksi. Piiatomeissa on neljä ulompaa elektronia. Jos puhdas pii seostetaan atomeilla, joissa on viisi ulompaa elektronia, kuten fosforiatomeja, siitä tulee N-tyyppinen puolijohde. Jos puhdasta piitä seostetaan atomeilla, joissa on kolme ulkoista elektronia, kuten booriatomeja, se muodostaa P-tyypin puolijohteen. Kun P-tyyppi ja N-tyyppi yhdistetään yhteen, kosketuspinta muodostaa potentiaalieron ja muodostuu aurinkokennoksi. Kun auringonvalo paistaa pn-liitokselle, virta kulkee P-tyypin puolelta N-tyypin puolelle muodostaen virran.

Valosähköinen vaikutus on tärkeä ja maaginen ilmiö fysiikassa. Säteilytettäessä sähkömagneettisia aaltoja tietyn taajuuden (tunnetaan rajataajuuden) yläpuolella, elektronit tietyissä aineissa absorboivat energiaa ja pakenevat muodostaen sähkövirran, joka tunnetaan nimellä valosähköinen. Aurinkosähköisen sähköntuotannon kaavio osoittaa, että monikiteinen pii prosessoidaan piikiekoiksi sellaisilla prosesseilla kuin harkkovalu, harkon rikkominen ja viipalointi. Doping ja hivenmäärien diffuusio booria, fosforia jne. Piikiekolle muodostuu pn-liitos. Sitten silkkipainamalla hienoksi valmistettu hopeatahna painetaan piikiekolle ruudukkoviivojen muodostamiseksi. Sintrauksen jälkeen siitä tehdään myös takaelektrodi, ja pinnalle päällystetään heijastamaton pinnoite ristikkoviivoilla akkukennojen valmistamiseksi. Akku on järjestetty ja yhdistetty muodostamaan akkumoduuli, joka muodostaa suuren piirilevyn. Tyypillisesti komponentteja ympäröi alumiinirunko, jossa on lasipäällyste edessä ja elektrodit takana. Akkukomponenttien ja muiden apulaitteiden avulla voidaan muodostaa sähköntuotantojärjestelmä. Tasavirran muuttamiseksi vaihtovirraksi on asennettava invertteri. Sähköntuotannon jälkeen se voidaan varastoida akkuihin tai syöttää yleiseen sähköverkkoon. Sähköntuotantojärjestelmien kustannuksista akkukomponenttien osuus on noin 50 %, kun taas virtamuuntimien, asennuskustannusten, muiden apukomponenttien ja muiden kustannusten osuus on noin 50 %.