მზის პანელების ენერგიის წარმოების პრინციპი

მზე ანათებს ნახევარგამტარული PN Junction- ზე, ქმნის ახალ ხვრელ-ელექტრონულ წყვილს. PN კავშირის ელექტრული ველის მოქმედების თანახმად, ხვრელი მიედინება P რეგიონიდან N რეგიონში, ხოლო ელექტრონი მიედინება N რეგიონიდან P რეგიონში. როდესაც წრე უკავშირდება, დენი იქმნება. ასე მუშაობს ფოტოელექტრული ეფექტი მზის უჯრედები.

მზის ენერგიის წარმოქმნა არსებობს მზის ენერგიის წარმოქმნის ორი ტიპი, ერთი არის მსუბუქი სითბოს ელექტროენერგიის კონვერტაციის რეჟიმი, მეორე არის პირდაპირი მსუბუქი ელექტროენერგიის კონვერტაციის რეჟიმი.

(1) მსუბუქი სითბოს ელექტროენერგიის კონვერტაციის მეთოდი იყენებს მზის სხივებით წარმოქმნილ თერმულ ენერგიას ელექტროენერგიის წარმოქმნის მიზნით. საერთოდ, შთამნთქმელი თერმული ენერგია გარდაიქმნება სამუშაო საშუალების ორთქლში, მზის კოლექციონერის მიერ, შემდეგ კი ორთქლის ტურბინი ელექტროენერგიის წარმოქმნისკენ არის ამოძრავებული. ყოფილი პროცესი არის მსუბუქი სითბოს კონვერტაციის პროცესი; ეს უკანასკნელი პროცესი არის სითბო - ელექტროენერგიის კონვერტაციის პროცესი.

(2) ფოტოელექტრული ეფექტი გამოიყენება მზის სხივური ენერგიის პირდაპირ ელექტროენერგიად გადაქცევისთვის. ფოტოელექტრული კონვერტაციის ძირითადი მოწყობილობა არის მზის უჯრედი. მზის უჯრედი არის მოწყობილობა, რომელიც პირდაპირ მზის მსუბუქი ენერგიას ელექტროენერგიად გარდაქმნის ფოტოგენერაციის ვოლტის ეფექტის გამო. ეს არის ნახევარგამტარული ფოტოდიოდი. როდესაც მზე ანათებს ფოტოდოდოდს, ფოტოდიოდი მზის მსუბუქი ენერგიას ელექტროენერგიად აქცევს და წარმოქმნის დინებას. როდესაც მრავალი უჯრედი უკავშირდება სერიას ან პარალელურად, შეიძლება ჩამოყალიბდეს მზის უჯრედების კვადრატული მასივი შედარებით დიდი გამომავალი ენერგიით.

ამჟამად, კრისტალური სილიკონი (მათ შორის პოლიზილიკონი და მონოკრისტალური სილიკონი) ყველაზე მნიშვნელოვანი ფოტომოლტარული მასალებია, მისი საბაზრო წილი 90%-ზე მეტია, ხოლო მომავალში დიდი ხნის განმავლობაში კვლავ იქნება მზის უჯრედების მთავარი მასალები.

დიდი ხნის განმავლობაში, პოლისილიკონის მასალების წარმოების ტექნოლოგია აკონტროლებს 3 კომპანიის 10 ქარხანას 3 ქვეყანაში, მაგალითად, შეერთებულ შტატებში, იაპონიასა და გერმანიაში, ქმნის ტექნოლოგიურ ბლოკადა და ბაზრის მონოპოლია.

Polysilicon მოთხოვნა ძირითადად ნახევარგამტარული და მზის უჯრედებიდან მოდის. სხვადასხვა სიწმინდის მოთხოვნების მიხედვით, დაყოფილია ელექტრონულ დონეზე და მზის დონეზე. მათ შორის, ელექტრონული კლასის პოლისილიკონი დაახლოებით 55%-ს შეადგენს, მზის დონის პოლიზილიკონი 45%-ს შეადგენს.

ფოტომოლტარული ინდუსტრიის სწრაფი განვითარებით, მზის უჯრედებში პოლისილიკონის მოთხოვნა უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე ნახევარგამტარული პოლისილიკონის განვითარება, და მოსალოდნელია, რომ მზის პოლისილიკონზე მოთხოვნა გადააჭარბებს ელექტრონული კლასის პოლისილიკონის მიღწევას 2008 წლისთვის.

1994 წელს, მსოფლიოში მზის უჯრედების მთლიანი წარმოება მხოლოდ 69 მგვტ სიმძლავრის იყო, მაგრამ 2004 წელს იგი ახლოს იყო 1200 მგვტ სიმძლავრთან, 17-ჯერ გაიზარდა სულ რაღაც 10 წლის განმავლობაში. ექსპერტები პროგნოზირებენ, რომ მზის ფოტომოლტარული ინდუსტრია გადააჭარბებს ბირთვულ ენერგიას, როგორც 21 -ე საუკუნის პირველ ნახევარში ერთ - ერთ მნიშვნელოვან ენერგეტიკულ წყაროს.