Agora o mundo inteiro enfrenta o problema da energia, o esgotamento gradual da energia tradicional, juntamente com a poluição da energia tradicional para o meio ambiente, o desenvolvimento de novas energias tornou-se uma questão urgente. Proteção ambiental das novas energias cada vez mais atenção, a energia solar é uma nova energia inesgotável, mas também uma espécie de energia de proteção ambiental, poluição quase zero. Agora que as células solares foram aplicadas em muitos lugares, a pequena série a seguir apresentará o princípio de funcionamento dos painéis solares.
Introdução ao painel solar
Os painéis solares são um dispositivo que converte direta ou indiretamente a energia radiante do sol em energia elétrica através do efeito fotoelétrico ou efeito fotoquímico pela absorção da luz solar. É principalmente um tipo eletromagnético que utiliza a energia da luz solar para gerar eletricidade. Normalmente, o principal material de produção dos painéis solares é o silício, mas devido ao custo de produção ser muito grande, até agora não foi amplamente utilizado. No entanto, em comparação com outros produtos de bateria, os painéis solares são mais eficientes em termos energéticos e ecológicos, e acredito que serão popularizados no futuro.
Princípio do painel solar
Os painéis solares são um dispositivo eficiente que responde à luz e pode converter a energia luminosa em eletricidade. Existem muitos tipos de materiais que podem produzir efeito fotovoltaico, como silício monocristalino, polissilício, silício amorfo, arsenieto de gálio, seleneto de índio e cobre, etc., o princípio de geração de energia de vários materiais é basicamente o mesmo, aqui, considere o silício cristalino como um exemplo, descreva o principal processo dos painéis solares. O silício cristalino tipo P é dopado com fósforo para obter silício tipo N e formar a junção PN.
Quando a luz atinge a superfície básica do painel solar, alguns fótons são absorvidos pelo material de silício; A energia do fóton é transferida para o átomo de silício, de modo que os elétrons se tornam elétrons livres, e a diferença de potencial é acumulada em ambos os lados da junção PN. Quando o circuito estiver conectado externamente, sob a ação desta tensão, haverá corrente fluindo pelo circuito externo, produzindo assim uma determinada potência de saída. A essência deste processo é a conversão da energia do fóton em energia elétrica.
Os painéis solares são um meio importante de uso humano da energia solar, sua geração de energia geralmente tem duas maneiras, uma é o modo de conversão luz-calor-eletricidade, a outra é o modo de conversão direta luz-eletricidade. Vamos dar uma olhada nessas duas formas de gerar eletricidade.
1, método de conversão luz-calor-eletricidade: é o uso da radiação solar gerada pelo calor de um processo de geração de energia, geralmente pelo coletor solar absorverá o calor no vapor do meio de trabalho e, em seguida, acionará a energia da turbina geração. O primeiro processo é o processo de conversão luz-calor, e o último processo é o processo de conversão calor-eletricidade, que é igual à geração de energia térmica comum.
2, modo de conversão direta de luz-eletricidade: o uso do efeito fotoelétrico para converter diretamente a radiação solar em eletricidade, o dispositivo básico são os painéis solares. Os painéis solares são a utilização do efeito fotovoltaico e a conversão direta da energia solar em equipamentos de energia elétrica, pertencem ao fotodiodo semicondutor, quando o sol brilha sobre o fotodiodo, o fotodiodo transformará a luz solar em energia elétrica, resultando em corrente. Quando vários painéis solares são conectados em série ou em paralelo, ele pode se tornar um conjunto de células solares com maior potência de saída.
A geração de energia térmica por painéis solares tem as desvantagens de baixa eficiência e alto custo, e estima-se que o investimento seja pelo menos 5 a 10 vezes mais caro do que as usinas termelétricas comuns. Uma estação de energia solar térmica de 1.000 MW requer um investimento de 2 a 2,5 bilhões de dólares americanos, e o investimento médio de 1 kW é de 2.000 a 2.500 dólares americanos. Portanto, os painéis solares são adequados apenas para ocasiões especiais em pequena escala, e o uso em larga escala é extremamente antieconômico do ponto de vista atual, por isso não pode competir com usinas térmicas ou nucleares comuns.
Embora a energia solar seja uma energia muito amiga do ambiente, as células solares também são uma boa forma de poupar energia, mas em termos da tecnologia actual, o custo de produção das células solares ainda é relativamente elevado, por isso não foi popularizado. No entanto, a aplicação de energia limpa será uma tendência inevitável, e a energia solar é quase isenta de poluição, seja do ponto de vista energético ou do ponto de vista da protecção ambiental, o desenvolvimento da energia solar será uma questão que necessita de ser vigorosamente desenvolvida no futuro. Talvez num futuro próximo teremos células solares em nossas casas.