Η αρχή και η διαδικασία παραγωγής της φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας

Η κύρια αρχή της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας έγκειται στηνφωτοηλεκτρική επίδραση των ημιαγωγώνΌταν τα φωτόνια ακτινοβολούν μια μεταλλική επιφάνεια, η ενέργειά τους μπορεί να απορροφηθεί πλήρως από ένα συγκεκριμένο ηλεκτρόνιο στο μέταλλο.Αν η ενέργεια που απορροφάται από το ηλεκτρόνιο είναι αρκετή για να ξεπεράσει την εσωτερική βαρυτική εργασία του μετάλλου, το ηλεκτρόνιο θα διαφύγει από την επιφάνεια του μετάλλου και θα γίνει φωτοηλεκτρόνιο.

Ένα άτομο πυριτίου έχει 4 ηλεκτρόνια βαλενσίας.Ημιαγωγός τύπου N- αν το καθαρό πυρίτιο είναι ντοπιζόμενο με άτομα που έχουν 3 ηλεκτρόνια βαλενσίας (όπως άτομα βορίου),Ημιαγωγός τύπου PΌταν οι ημιαγωγοί τύπου P και τύπου N συνδυάζονται, δημιουργείται μια δυνητική διαφορά στην διεπαφή επαφής, η οποία χρησιμεύει ως βάση ενός ηλιακού κυψελού.Όταν το φως του ήλιου ακτινοβολεί τη διασταύρωση P-N, οι τρύπες μετακινούνται από την περιοχή P στην περιοχή N, ενώ τα ηλεκτρόνια μετακινούνται από την περιοχή N στην περιοχή P, δημιουργώντας έτσι ηλεκτρικό ρεύμα.

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο αναφέρεται στο φαινόμενο όπου η ακτινοβολία φωτός προκαλεί διαφορά δυναμικού μεταξύ διαφορετικών τμημάτων ενός μη ομοιόμορφου ημιαγωγού ή μεταξύ ενός ημιαγωγού και ενός μετάλλου.Περιλαμβάνει δύο κύριες διαδικασίεςΤο πρώτο είναι η μετατροπή των φωτονίων (φωτεινών κυμάτων) σε ηλεκτρόνια, δηλαδή η μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο υποβάλλεται σε διαδικασίες όπως το χύτεμα των ινγκότ, το σπάσιμο των ινγκότ και το κομματισμό για την παραγωγή πλακιδίων πυριτίου για επεξεργασία.Αυτά τα πλακάκια πυριτίου στη συνέχεια, ντοπιούνται και διαχέονται με ίχνη του βορίου.Στη συνέχεια, η εκτύπωση σε οθόνη χρησιμοποιείται για την εφαρμογή μιας ακριβώς προετοιμασμένης ασημένιας πάστες στα πλακίδια πυριτίου για τη δημιουργία γραμμών πλέγματος.τα πίσω ηλεκτρόδια κατασκευάζονται ταυτόχρονα, και η επιφάνεια με τις γραμμές του πλέγματος καλύπτεται με αντιαντανάκλαση, ολοκληρώνοντας έτσι την παραγωγή των ηλιακών κυψελών.

Τα ηλιακά κύτταρα είναι διατεταγμένα και συνδυασμένα σεΗλιακές κυψέλεςΣυνήθως, η περιφέρεια κάθε ενότητας περιβάλλεται από ένα πλαίσιο από αλουμίνιο, η μπροστινή πλευρά καλύπτεται με γυαλί και τα ηλεκτρόδια εγκαθίστανται στην πίσω πλευρά.Ένα πλήρες σύστημα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας μπορεί να συναρμολογηθεί ενσωματώνοντας αυτές τις κυψέλες με άλλους βοηθητικούς εξοπλισμούςΓια τη μετατροπή συνεχούς ρεύματος (DC) σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC),μετατροπέας ισχύοςΗ ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται μπορεί είτε να αποθηκευθεί σε μπαταρίες είτε να τροφοδοτηθεί στο δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.

Όσον αφορά τη δομή κόστους ενός συστήματος παραγωγής ηλιακής ενέργειας, οι μονάδες ηλιακών κυψελών αντιπροσωπεύουν περίπου το 50%, ενώ το υπόλοιπο 50% προέρχεται από μετατροπείς ισχύος, τέλη εγκατάστασης,Άλλα βοηθητικά στοιχεία, και διάφορα έξοδα.