Nu de hele wereld wordt geconfronteerd met het energieprobleem, de geleidelijke uitputting van traditionele energie, gekoppeld aan de vervuiling van het milieu door traditionele energie, is de ontwikkeling van nieuwe energie een urgente zaak geworden. Milieubescherming van nieuwe energie steeds meer aandacht, zonne-energie is een onuitputtelijke nieuwe energie, maar ook een soort milieubeschermingsenergie, bijna nul vervuiling. Nu zonnecellen op veel plaatsen zijn toegepast, zullen de volgende kleine series het werkingsprincipe van zonnepanelen introduceren.
Introductie van zonnepanelen
Zonnepanelen zijn een apparaat dat de stralingsenergie van de zon direct of indirect omzet in elektrische energie door middel van het foto-elektrisch effect of fotochemisch effect door zonlicht te absorberen. Het is voornamelijk een elektromagnetisch type dat de energie van zonlicht gebruikt om elektriciteit op te wekken. Meestal is silicium het belangrijkste productiemateriaal van zonnepanelen, maar vanwege de te hoge productiekosten kan het tot nu toe niet op grote schaal worden gebruikt. Vergeleken met andere batterijproducten zijn zonnepanelen echter energiezuiniger en milieuvriendelijker, en ik denk dat ze in de toekomst populair zullen worden.
Principe van zonnepaneel
Zonnepanelen zijn een efficiënt apparaat dat reageert op licht en lichtenergie kan omzetten in elektriciteit. Er zijn veel soorten materialen die een fotovoltaïsch effect kunnen veroorzaken, zoals monokristallijn silicium, polysilicium, amorf silicium, galliumarsenide, indiumkoperselenide, enz.. Het principe van energieopwekking van verschillende materialen is in principe hetzelfde. Neem hier kristallijn silicium als beschrijf als voorbeeld het principeproces van zonnepanelen. Kristallijn silicium van het P-type wordt gedoteerd met fosfor om silicium van het N-type te verkrijgen en een PN-overgang te vormen.
Wanneer licht het basisoppervlak van het zonnepaneel raakt, worden een deel van de fotonen geabsorbeerd door het siliciummateriaal; De energie van het foton wordt overgedragen aan het siliciumatoom, zodat de elektronen vrije elektronen worden en het potentiaalverschil aan beide zijden van de PN-overgang wordt verzameld. Wanneer het circuit extern is aangesloten, zal er onder invloed van deze spanning stroom door het externe circuit vloeien, waardoor een bepaald uitgangsvermogen wordt geproduceerd. De essentie van dit proces is de omzetting van fotonenenergie in elektrische energie.
Zonnepanelen zijn een belangrijk middel voor menselijk gebruik van zonne-energie. De energieopwekking ervan gebeurt meestal op twee manieren: de ene is de conversiemodus van licht-warmte-elektriciteit, de andere is de directe conversiemodus van licht-elektriciteit. Laten we eens kijken naar deze twee manieren om elektriciteit op te wekken.
1. Licht-warmte-elektriciteit conversiemethode: is het gebruik van zonnestraling gegenereerd door de hitte van een proces van energieopwekking, het is over het algemeen door de zonnecollector dat de warmte in het werkende medium stoom wordt geabsorbeerd en vervolgens het turbinevermogen wordt aangedreven generatie. Het eerste proces is het licht-warmte-conversieproces, en het laatste proces is het warmte-elektriciteits-conversieproces, wat hetzelfde is als de gewone thermische energieopwekking.
2, directe conversiemodus voor licht-elektriciteit: het gebruik van een foto-elektrisch effect om zonnestraling direct om te zetten in elektriciteit, het basisapparaat zijn zonnepanelen. Zonnepanelen zijn het gebruik van fotovoltaïsch effect en de directe omzetting van zonne-energie in elektrische energieapparatuur, behoren tot de halfgeleiderfotodiode, wanneer de zon op de fotodiode schijnt, zal de fotodiode het zonnelicht in elektrische energie veranderen, wat resulteert in stroom. Wanneer meerdere zonnepanelen in serie of parallel worden aangesloten, kan het een zonnecelarray worden met een groter uitgangsvermogen.
Thermische energieopwekking met zonnepanelen heeft de nadelen van een laag rendement en hoge kosten, en er wordt geschat dat de investering minstens 5 tot 10 keer duurder is dan die van gewone thermische elektriciteitscentrales. Een thermische zonne-energiecentrale van 1000 MW vergt een investering van 2 tot 2,5 miljard dollar, en de gemiddelde investering van 1 kW bedraagt 2000 tot 2500 dollar. Daarom zijn zonnepanelen alleen geschikt voor kleinschalige speciale gelegenheden, en is grootschalig gebruik vanuit het huidige perspectief uiterst oneconomisch, zodat het niet kan concurreren met gewone thermische of kerncentrales.
Hoewel zonne-energie een zeer milieuvriendelijke energie is, zijn zonnecellen ook een goede manier om energie te besparen, maar in termen van de huidige technologie zijn de productiekosten van zonnecellen nog steeds relatief hoog, dus het is nog niet gepopulariseerd. De toepassing van schone energie zal echter een onvermijdelijke trend zijn, en zonne-energie is vrijwel vrij van vervuiling. Of het nu vanuit een energieperspectief of vanuit het perspectief van milieubescherming is, de ontwikkeling van zonne-energie zal een zaak zijn die krachtig moet worden ontwikkeld. in de toekomst. Misschien hebben we in de nabije toekomst zonnecellen in onze huizen.