Paneli za jua Kanuni ya uzalishaji wa nguvu

Jua huangaza kwenye makutano ya PN ya semiconductor, na kutengeneza jozi mpya ya shimo-elektroni. Chini ya hatua ya uwanja wa umeme wa makutano ya PN, shimo hutoka kutoka eneo la P hadi eneo la N, na elektroni inapita kutoka eneo la N hadi eneo la P. Wakati mzunguko umeunganishwa, sasa huundwa. Hivi ndivyo seli za jua za athari za picha hufanya kazi.

Uzalishaji wa nishati ya jua Kuna aina mbili za uzalishaji wa nishati ya jua, moja ni hali ya ubadilishaji wa mwanga-joto-umeme, nyingine ni modi ya ubadilishaji wa mwanga-umeme wa moja kwa moja.

(1) Mbinu ya kubadilisha mwanga-joto-umeme hutumia nishati ya joto inayozalishwa na mionzi ya jua kuzalisha umeme. Kwa ujumla, nishati ya joto iliyoingizwa hubadilishwa kuwa mvuke wa chombo cha kufanya kazi na mtozaji wa jua, na kisha turbine ya mvuke inaendeshwa kuzalisha umeme. Mchakato wa zamani ni mchakato wa ubadilishaji wa joto-mwanga; Mchakato wa mwisho ni mchakato wa kubadilisha joto - umeme.

(2) Athari ya picha ya umeme hutumiwa kubadilisha nishati ya mionzi ya jua moja kwa moja kuwa nishati ya umeme. Kifaa cha msingi cha ubadilishaji wa photoelectric ni seli ya jua. Seli ya jua ni kifaa ambacho hubadilisha moja kwa moja nishati ya mwanga wa jua kuwa nishati ya umeme kwa sababu ya athari ya volt ya picha. Ni semiconductor photodiode. Wakati jua linaangaza kwenye photodiode, photodiode itageuza nishati ya mwanga wa jua kuwa nishati ya umeme na kuzalisha sasa. Wakati seli nyingi zimeunganishwa kwa mfululizo au sambamba, safu ya mraba ya seli za jua zenye nguvu kubwa kiasi zinaweza kuundwa.

Kwa sasa, silicon ya fuwele (ikiwa ni pamoja na polysilicon na silicon ya monocrystalline) ni nyenzo muhimu zaidi ya photovoltaic, sehemu yake ya soko ni zaidi ya 90%, na katika siku zijazo kwa muda mrefu bado itakuwa nyenzo kuu za seli za jua.

Kwa muda mrefu, teknolojia ya uzalishaji wa vifaa vya polysilicon imekuwa kudhibitiwa na viwanda 10 vya makampuni 7 katika nchi 3, kama vile Marekani, Japan na Ujerumani, na kutengeneza kizuizi cha teknolojia na ukiritimba wa soko.

Mahitaji ya polysilicon hasa hutoka kwa semiconductors na seli za jua. Kulingana na mahitaji tofauti ya usafi, imegawanywa katika ngazi ya elektroniki na ngazi ya jua. Kati yao, polysilicon ya kiwango cha elektroniki inachukua karibu 55%, polysilicon ya kiwango cha jua ni 45%.

KWA MAENDELEO ya haraka ya tasnia ya PHOTOVOLTAIC, mahitaji ya polisilicon katika seli za jua yanakua kwa kasi zaidi kuliko maendeleo ya semiconductor polysilicon, na inatarajiwa kwamba mahitaji ya polisilicon ya jua yatazidi yale ya polysilicon ya kiwango cha kielektroniki ifikapo 2008.

Mnamo 1994, uzalishaji wa jumla wa seli za jua ulimwenguni ulikuwa 69MW tu, lakini mnamo 2004 ulikuwa karibu na 1200MW, ongezeko la mara 17 katika miaka 10 tu. Wataalam wanatabiri kuwa tasnia ya nishati ya jua itapita nguvu za nyuklia kama moja ya vyanzo muhimu vya nishati katika nusu ya kwanza ya karne ya 21.