Els principals principis i avantatges de la generació d'energia fotovoltaica

La generació d'energia fotovoltaica és una tecnologia que converteix directament l'energia lluminosa en electricitat mitjançant l'efecte fotovoltaic a la interfície dels semiconductors. Consta principalment de tres parts: panells solars, controladors i inversors. Els components principals són components electrònics. Després de connectar les cèl·lules solars en sèrie, es poden empaquetar i protegir per formar mòduls de cèl·lules solars de gran superfície, que després es poden combinar amb controladors de potència i altres components per formar dispositius de generació d'energia fotovoltaica.

El principi principal de la generació d'energia fotovoltaica és l'efecte fotoelèctric dels semiconductors. Quan els fotons irradien un metall, la seva energia pot ser completament absorbida pels electrons del metall. L'energia absorbida pels electrons és prou gran com per superar la força de Coulomb dins dels àtoms metàl·lics per fer treball i escapar de la superfície metàl·lica per convertir-se en fotoelectrons. Els àtoms de silici tenen quatre electrons exteriors. Si el silici pur es dopa amb àtoms amb cinc electrons exteriors, com els àtoms de fòsfor, es converteix en un semiconductor de tipus N. Si el silici pur es dopa amb àtoms amb tres electrons externs, com els àtoms de bor, forma un semiconductor de tipus P. Quan el tipus P i el tipus N es combinen, la superfície de contacte formarà una diferència de potencial, convertint-se en una cèl·lula solar. Quan la llum solar brilla a la unió pn, el corrent flueix del costat del tipus P al costat del tipus N, formant un corrent.

L'efecte fotoelèctric és un fenomen important i màgic en física. Sota la irradiació d'ones electromagnètiques per sobre d'una determinada freqüència (coneguda com a freqüència límit), els electrons de determinades substàncies absorbeixen energia i escapen per formar un corrent elèctric, conegut com a fotoelèctric. El diagrama esquemàtic de la generació d'energia fotovoltaica mostra que el silici policristalí es processa en hòsties de silici mitjançant processos com ara la colada de lingots, el trencament de lingots i el tall. Dopatge i difusió de traces de bor, fòsfor, etc. Es formarà una unió pn a la hòstia de silici. A continuació, mitjançant la serigrafia, la pasta de plata finament preparada s'imprimeix a l'hòstia de silici per formar línies de quadrícula. Després de la sinterització, també es converteix en un elèctrode posterior i un recobriment antireflectant està recobert a la superfície amb línies de quadrícula per fer cèl·lules de la bateria. La bateria està disposada i combinada per formar un mòdul de bateria, formant una placa de circuit gran. Normalment, els components estan envoltats per un marc d'alumini, amb coberta de vidre a la part davantera i elèctrodes a la part posterior. Amb components de bateries i altres equips auxiliars, es pot formar un sistema de generació d'energia. Per convertir el corrent continu en corrent altern, cal instal·lar un inversor. Després de la generació d'energia, es pot emmagatzemar en bateries o introduir-se a la xarxa elèctrica pública. En el cost dels sistemes de generació d'energia, els components de la bateria representen aproximadament el 50%, mentre que els convertidors de corrent, els costos d'instal·lació, altres components auxiliars i altres costos representen un 50% addicional.