Главни принципи и предности фотонапонске производње електричне енергије

Производња фотонапонске енергије је технологија која директно претвара светлосну енергију у електричну користећи фотонапонски ефекат на интерфејсу полупроводника. Углавном се састоји од три дела: соларних панела, контролера и инвертера. Главне компоненте су електронске компоненте. Након што су соларне ћелије повезане у серију, оне се могу паковати и заштитити да би се формирали модули соларних ћелија велике површине, који се затим могу комбиновати са контролерима снаге и другим компонентама да би се формирали фотонапонски уређаји за производњу енергије.

Главни принцип фотонапонске производње енергије је фотоелектрични ефекат полупроводника. Када фотони зраче метал, њихова енергија може бити потпуно апсорбована од стране електрона у металу. Енергија коју апсорбују електрони довољно је велика да савлада Кулонову силу унутар атома метала да изврши рад и побегне са површине метала и постане фотоелектрони. Атоми силицијума имају четири спољашња електрона. Ако се чисти силицијум допира атомима са пет спољашњих електрона, као што су атоми фосфора, он постаје полупроводник Н-типа. Ако је чисти силицијум допиран атомима са три спољна електрона, као што су атоми бора, он формира полупроводник П-типа. Када се П-тип и Н-тип комбинују заједно, контактна површина ће формирати потенцијалну разлику, постајући соларна ћелија. Када сунчева светлост сија на пн спој, струја тече са стране П-типа на страну Н-типа, формирајући струју.

Фотоелектрични ефекат је важан и магичан феномен у физици. Под зрачењем електромагнетних таласа изнад одређене фреквенције (познате као гранична фреквенција), електрони у одређеним супстанцама апсорбују енергију и излазе да формирају електричну струју, познату као фотоелектрична. Шематски дијаграм фотонапонске производње електричне енергије показује да се поликристални силицијум прерађује у силицијумске плочице кроз процесе као што су ливење ингота, ломљење ингота и сечење. Допинг и дифузија трагова бора, фосфора итд. На силицијумској плочици ће се формирати пн спој. Затим, путем сито штампе, фино припремљена сребрна паста се штампа на силиконској плочици како би се формирале линије мреже. Након синтеровања, такође се прави задњу електроду, а антирефлективни премаз је премазан на површини мрежастим линијама да би се направиле ћелије батерије. Батерија је распоређена и комбинована да формира батеријски модул, формирајући велику плочу. Обично су компоненте окружене алуминијумским рамом, са стакленим поклопцем на предњој страни и електродама на задњој страни. Са компонентама батерија и другом помоћном опремом може се формирати систем за производњу енергије. Да бисте једносмерну струју претворили у наизменичну, потребно је уградити инвертер. Након производње електричне енергије, може се складиштити у батеријама или унети у јавну електричну мрежу. У трошковима система за производњу енергије, компоненте батерија чине око 50%, док струјни претварачи, трошкови инсталације, остале помоћне компоненте и остали трошкови чине додатних 50%.