Kini seluruh dunia sedang menghadapi masalah tenaga, kehabisan tenaga tradisional secara beransur-ansur, ditambah pula dengan pencemaran tenaga tradisional kepada alam sekitar, pembangunan tenaga baru telah menjadi satu perkara yang mendesak. Perlindungan alam sekitar tenaga baru semakin banyak perhatian, tenaga suria adalah tenaga baru yang tidak habis-habis, tetapi juga sejenis tenaga perlindungan alam sekitar, hampir sifar pencemaran. Sekarang sel solar telah digunakan di banyak tempat, siri kecil berikut akan memperkenalkan prinsip kerja panel solar.
Pengenalan panel solar
Panel solar ialah peranti yang secara langsung atau tidak langsung menukarkan tenaga pancaran matahari kepada tenaga elektrik melalui kesan fotoelektrik atau kesan fotokimia dengan menyerap cahaya matahari. Ia terutamanya jenis elektromagnet yang menggunakan tenaga cahaya matahari untuk menjana elektrik. Biasanya bahan pengeluaran utama panel solar adalah silikon, tetapi disebabkan kos pengeluaran yang terlalu besar, sehingga kini masih belum dapat digunakan secara meluas. Walau bagaimanapun, berbanding dengan produk bateri lain, panel solar lebih cekap tenaga dan mesra alam, dan saya percaya ia akan dipopularkan pada masa hadapan.
Prinsip panel solar
Panel solar adalah peranti cekap yang bertindak balas kepada cahaya dan boleh menukar tenaga cahaya kepada elektrik. Terdapat pelbagai jenis bahan yang boleh menghasilkan kesan fotovoltaik, seperti silikon monokristalin, polisilikon, silikon amorfus, galium arsenida, indium tembaga selenida, dan lain-lain, prinsip penjanaan kuasa pelbagai bahan pada dasarnya adalah sama, di sini, ambil silikon kristal sebagai contoh, terangkan proses prinsip panel solar. Silikon kristal jenis-P didopkan dengan fosforus untuk mendapatkan silikon jenis-N dan membentuk simpang PN.
Apabila cahaya mengenai permukaan asas panel solar, beberapa foton diserap oleh bahan silikon; Tenaga foton dipindahkan ke atom silikon, supaya elektron menjadi elektron bebas, dan beza potensi terkumpul pada kedua-dua belah simpang PN. Apabila litar disambungkan secara luaran, di bawah tindakan voltan ini, akan ada arus yang mengalir melalui litar luaran, dengan itu menghasilkan kuasa keluaran tertentu. Intipati proses ini ialah penukaran tenaga foton kepada tenaga elektrik.
Panel solar adalah satu cara yang penting untuk penggunaan tenaga suria oleh manusia, penjanaan kuasanya biasanya mempunyai dua cara, satu ialah mod penukaran cahaya-haba-elektrik, satu lagi ialah mod penukaran langsung elektrik cahaya. Mari kita lihat dua cara penjanaan elektrik ini.
1, kaedah penukaran cahaya-haba-elektrik: adalah penggunaan sinaran suria yang dihasilkan oleh haba proses penjanaan kuasa, ia secara amnya oleh pengumpul suria akan menyerap haba ke dalam stim sederhana yang berfungsi, dan kemudian memacu kuasa turbin generasi. Proses pertama ialah proses penukaran haba cahaya, dan proses kedua ialah proses penukaran haba-elektrik, yang sama seperti penjanaan kuasa haba biasa.
2, mod penukaran langsung elektrik cahaya: penggunaan kesan fotoelektrik untuk terus menukar sinaran suria kepada elektrik, peranti asas adalah panel solar. Panel solar adalah penggunaan kesan fotovoltaik dan penukaran langsung tenaga suria kepada peralatan tenaga elektrik, tergolong dalam fotodiod semikonduktor, apabila matahari bersinar pada fotodiod, fotodiod akan menukar cahaya suria kepada tenaga elektrik, menghasilkan arus. Apabila berbilang panel solar disambungkan secara bersiri atau selari, ia boleh menjadi tatasusunan sel solar dengan kuasa keluaran yang lebih besar.
Penjanaan kuasa haba panel solar mempunyai kelemahan kecekapan rendah dan kos yang tinggi, dan dianggarkan bahawa pelaburan adalah sekurang-kurangnya 5 hingga 10 kali lebih mahal daripada stesen janakuasa terma biasa. Sebuah stesen janakuasa terma suria 1000MW memerlukan pelaburan 2 hingga 2.5 bilion dolar AS, dan purata pelaburan 1kW ialah 2000 hingga 2500 dolar AS. Oleh itu, panel solar hanya sesuai untuk majlis-majlis khas berskala kecil, dan penggunaan berskala besar sangat tidak ekonomik dari sudut pandangan semasa, jadi ia tidak dapat bersaing dengan loji kuasa terma atau nuklear biasa.
Walaupun tenaga solar adalah tenaga yang sangat mesra alam, sel solar juga merupakan cara yang baik untuk menjimatkan tenaga, tetapi dari segi teknologi semasa, kos pengeluaran sel solar masih agak tinggi, jadi ia belum dipopularkan. Walau bagaimanapun, penggunaan tenaga bersih akan menjadi trend yang tidak dapat dielakkan, dan tenaga suria hampir bebas pencemaran, sama ada dari perspektif tenaga atau dari perspektif perlindungan alam sekitar, pembangunan tenaga suria akan menjadi perkara yang perlu dibangunkan secara bersungguh-sungguh. pada masa hadapan. Mungkin dalam masa terdekat, kita akan mempunyai sel solar di rumah kita.