Prinsip Pembangkit Listrik Panel Surya

Matahari bersinar di persimpangan semikonduktor PN, membentuk pasangan hole-elektron baru. Di bawah aksi medan listrik persimpangan PN, lubang mengalir dari daerah P ke wilayah N, dan elektron mengalir dari wilayah N ke wilayah P. Ketika sirkuit terhubung, arus terbentuk. Begitulah cara kerja fotolektrik sel surya bekerja.

Pembangkit listrik tenaga surya Ada dua jenis pembangkit listrik tenaga surya, satu adalah mode konversi listrik-panas-listrik, yang lainnya adalah mode konversi listrik cahaya langsung.

(1) Metode konversi listrik-panas-listrik menggunakan energi termal yang dihasilkan oleh radiasi matahari untuk menghasilkan listrik. Secara umum, energi termal yang diserap dikonversi menjadi uap dari media kerja oleh kolektor surya, dan kemudian turbin uap digerakkan untuk menghasilkan listrik. Proses sebelumnya adalah proses konversi panas-panas; Proses terakhir adalah proses konversi panas - listrik.

(2) Efek fotolistrik digunakan untuk mengubah energi radiasi matahari langsung menjadi energi listrik. Perangkat dasar konversi fotolistrik adalah sel surya. Sel surya adalah perangkat yang secara langsung mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik karena efek volt fotogenerasi. Ini adalah fotodioda semikonduktor. Saat matahari bersinar pada fotodioda, fotodioda akan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dan menghasilkan arus. Ketika banyak sel terhubung secara seri atau paralel, array persegi sel surya dengan daya output yang relatif besar dapat terbentuk.

Saat ini, silikon kristal (termasuk silikon polisilikon dan monokristalin) adalah bahan fotovoltaik yang paling penting, pangsa pasarnya lebih dari 90%, dan di masa depan untuk jangka waktu yang lama masih akan menjadi bahan utama sel surya.

Untuk waktu yang lama, teknologi produksi bahan polisilikon telah dikendalikan oleh 10 pabrik dari 7 perusahaan di 3 negara, seperti Amerika Serikat, Jepang dan Jerman, membentuk blokade teknologi dan monopoli pasar.

Permintaan polisilikon terutama berasal dari semikonduktor dan sel surya. Menurut persyaratan kemurnian yang berbeda, dibagi menjadi tingkat elektronik dan tingkat matahari. Di antara mereka, polisilikon tingkat elektronik menyumbang sekitar 55%, polisilikon tingkat matahari menyumbang 45%.

Dengan perkembangan cepat industri fotovoltaik, permintaan untuk polisilikon dalam sel surya tumbuh lebih cepat daripada pengembangan polisilikon semikonduktor, dan diharapkan bahwa permintaan untuk polisilikon surya akan melebihi polisilikon elektronik pada tahun 2008.

Pada tahun 1994, total produksi sel surya di dunia hanya 69MW, tetapi pada tahun 2004 mendekati 1.200MW, peningkatan 17 kali lipat hanya dalam 10 tahun. Para ahli memperkirakan bahwa industri fotovoltaik surya akan melampaui tenaga nuklir sebagai salah satu sumber energi dasar terpenting di paruh pertama abad ke -21.