Kāds ir saules enerģijas ražošanas princips?

Tā kā saules bateriju veidi turpina pieaugt, pielietojuma klāsts kļūst arvien plašāks, un tirgus mērogs pakāpeniski paplašinās. Pirmajās dienās, izmantojotsaules enerģijas ražošanagalvenokārt tika izmantots militārajā un kosmosa jomā. Šobrīd saules enerģija ir ienākusi rūpniecības, tirdzniecības, lauksaimniecības, sakaru, sadzīves tehnikas un komunālo pakalpojumu nozarēs. Saules enerģijas lietojumi ir sadalīti vairākās jomās: mazas saules elektrostacijas lietošanai mājās, lielas ar tīklu pieslēgtas elektrostacijas, ēkās integrētas fotoelementu stikla aizkaru sienas, saules ielu apgaismojums, vēja un saules papildu ielu apgaismojums, vēja un saules papildu barošanas sistēmas , piemēram: saules dārza gaismas; saules enerģijas lietotāju sistēmas; īpaši neatkarīgas ciematu elektroapgādes sistēmas, kuras var izmantot attālos apgabalos, kalnos, tuksnešos, salās un lauku apvidos, lai ietaupītu dārgas pārvades līnijas; un fotoelektriskie ūdens sūkņi (dzeramais ūdens vai apūdeņošana); sakaru barošanas avots; naftas cauruļvadu katoda aizsardzība; optiskās šķiedras sakaru stacijas barošanas avots; jūras ūdens atsāļošanas sistēma; ceļa zīmes pilsētās; šosejas ceļa zīmes utt.

2. Saules enerģija divos veidos: viens ir gaismas-siltuma-elektrības pārveides metode, otrs ir gaismas-elektrības tiešās pārveidošanas metode.

A. Gaismas-termiskās elektroenerģijas pārveides metode: izmantojot saules starojuma radīto siltumenerģiju elektroenerģijas ražošanai, parasti saules kolektoros, lai absorbēto siltumenerģiju pārvērstu darba masas tvaikā un pēc tam darbinātu turbīnu, lai ražotu elektroenerģiju. Iepriekšējais process ir gaismas pārveidošanas process siltumā; pēdējais process ir siltumenerģijas pārveidošanas process, kas ir tāds pats kā parastā siltumenerģijas ražošana.

B. Tiešā gaisma – elektroenerģijas pārveidošanas metode (fotoelementu enerģijas ražošana): fotoelektriskā efekta izmantošana, saules starojuma enerģija tieši elektrībā. Gaismas – elektrības pārveidošanas pamatierīce ir saules baterija.

Saules baterijas ir tieša saules enerģijas pārvēršana elektroenerģijā fotoelektriskā efekta dēļ, ir pusvadītāju fotodiode. Kad saules gaisma apspīd fotodiode, fotodiode pārvērš saules gaismas enerģiju elektroenerģijā (sk. attēlu). Tas ir viegli īstenojams un lētāks, un tas ir plaši izmantots.

Materiāli, kas var radīt fotoelementu efektu: monokristālisks silīcijs, polikristāliskais silīcijs, amorfais silīcijs, gallija arsenīds, vara indija selenīds uc P-tipa kristāliskais silīcijs tiek leģēts ar fosforu, lai iegūtu N tipa silīciju, veidojot PN savienojumu. Kristāliskais silīcijs ir šūnu pamatmateriāls, un saules baterijas, kas izgatavotas no kristāliskā silīcija materiāliem, galvenokārt ietver: monokristāliskā silīcija saules baterijas, lietie polikristāliskā silīcija saules baterijas, amorfā silīcija saules baterijas un plānslāņa kristāliskā silīcija baterijas. Monokristāliskā silīcija šūnām ir augsta šūnu konversijas efektivitāte un laba stabilitāte, taču izmaksas ir augstas; amorfā silīcija saules baterijām ir augsta ražošanas efektivitāte un zemas izmaksas, taču pārveidošanas efektivitāte ir zema un efektivitāte samazinās salīdzinoši ātri; liešanas polikristāliskā silīcija saules baterijām ir stabila konversijas efektivitāte un visaugstākā veiktspējas un cenas attiecība; plānslāņa kristāliskā silīcija saules baterijas atrodas pētniecības un izstrādes stadijā. Silīcija sērijas saules baterijas, monokristāliskā silīcija un polikristāliskā silīcija šūnas turpina dominēt PV tirgū, monokristāliskā silīcija un polikristāliskā silīcija īpatsvars ir pārsniedzis 80 procentus.

Saules bateriju ražošanas procesu var aptuveni iedalīt piecos posmos: attīrīšanas process, stieņu vilkšanas process, sagriešanas process, šūnu ražošanas process un iepakošanas process.