Har du nogensinde set et stykke sorte pænt arrangerede brædder i forstæderne? De er solpaneler. At konvertere solenergi til elektricitet ved at bruge siliciummaterialer er en ny teknologi for vedvarende energi, også kendt som "fotovoltaiske celler" eller "solchips".
På baggrund af energisk udvikling og udnyttelse af vedvarende ressourcer og andre nye ressourcer i den nye æra, er solenergiproduktion en relativt almindeligt anvendt grøn energi i mit land. Solenergiproduktion er yderligere opdelt i fotovoltaisk elproduktion og fototermisk elproduktion, den mest almindelige er fotovoltaisk elproduktion.
Fotovoltaisk elproduktion har karakteristikaene "let installation, nem vedligeholdelse, lavt energiforbrug og skalerbarhed", mens termisk solenergiproduktion opvarmer mediet gennem et koncentrerende varmeopsamlingssystem og derefter bruger traditionelt dampkraftproduktionsudstyr til at generere strøm. Strukturen og arbejdsprincippet er relativt kompliceret. Til sammenligning er fotovoltaisk elproduktion lettere at blive bredt udviklet.
Driften af fotovoltaisk elproduktion er uadskillelig fra solpaneler. Den grundlæggende struktur af solpaneler er hovedsageligt sammensat af elektroniske komponenter. Tilføjelse af controllere, batterier og invertere til den grundlæggende struktur danner et solenergiforsyningssystem.
Almindelige solpaneler anvender som udgangspunkt silicium til energiomdannelse, som med hensyn til produktionsmetoder kan opdeles i monokrystallinsk silicium og polykrystallinsk silicium. Den fotoelektriske konverteringseffektivitet af monokrystallinske siliciumsolpaneler er højere end polykrystallinske siliciumsolpaneler, og produktionsomkostningerne er også høje; konverteringseffektiviteten for polykrystallinske siliciumsolpaneler er lavere end for monokrystallinske siliciumsolpaneler, men de samlede produktionsomkostninger er også lavere. .
Derudover er der en anden slags solpanel kaldet amorf silicium solpanel. Dens fremstillingsmetode er helt anderledes end monokrystallinsk silicium og polykrystallinsk silicium solpaneler. Fremstillingsprocessen er meget forenklet, og den kan også generere elektricitet under utilstrækkelige lysforhold. Men dens konverteringseffektivitet er meget lav, så den bruges sjældent.
Specifikt er arbejdsprincippet for solpanelet at sprøjte fosfor ind i det øverste lag af silicium gennem halvledergrænsefladen af to stykker silicium for at forsyne det med yderligere negativt ladede elektroner. Samtidig tilsættes bor til bundlaget for at opnå en vis positiv ladning. På denne måde øges det elektriske felt i krydset mellem siliciumlagene. Når en foton i sollys rammer en elektron, vil det elektriske felt skubbe elektronen ud af krydset mellem de to siliciumlag, og elektronerne vil blive opsamlet af den metalledende plade på siden. En teknologi, der omdanner lysenergi direkte til elektrisk energi.