Prinsip pembangkitan energi panel surya

Sinar matahari menyinari sambungan PN semikonduktor, membentuk pasangan lubang-elektron baru. Di bawah pengaruh medan listrik sambungan PN, lubang mengalir dari daerah P ke daerah N, dan elektron mengalir dari daerah N ke daerah P. Ketika rangkaian dihubungkan, arus terbentuk. Begitulah cara kerja sel surya efek fotolistrik.

Pembangkit listrik tenaga surya Terdapat dua jenis pembangkit listrik tenaga surya, yaitu mode konversi cahaya-panas-listrik, dan mode konversi cahaya-listrik langsung.

(1) Metode konversi panas-cahaya-listrik menggunakan energi panas yang dihasilkan oleh radiasi matahari untuk menghasilkan listrik. Umumnya, energi panas yang diserap diubah menjadi uap media kerja oleh kolektor surya, dan kemudian turbin uap digerakkan untuk menghasilkan listrik. Proses pertama adalah proses konversi panas-cahaya; Proses kedua adalah proses konversi panas-listrik.

(2) Efek fotolistrik digunakan untuk mengubah energi radiasi matahari secara 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 fotogenerasi volt. Ini adalah fotodioda semikonduktor. Ketika matahari menyinari fotodioda, fotodioda akan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik dan menghasilkan arus. Ketika banyak sel dihubungkan secara seri atau paralel, susunan persegi sel surya dengan daya keluaran yang relatif besar dapat dibentuk.

Saat ini, silikon kristal (termasuk polisilikon dan silikon monokristal) adalah material fotovoltaik terpenting, pangsa pasarnya lebih dari 90%, dan di masa mendatang akan tetap menjadi material utama sel surya untuk jangka waktu yang lama.

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

Permintaan polisilikon terutama berasal dari semikonduktor dan sel surya. Berdasarkan persyaratan kemurnian yang berbeda, polisilikon dibagi menjadi tingkat elektronik dan tingkat surya. Di antara keduanya, polisilikon tingkat elektronik mencapai sekitar 55%, sedangkan polisilikon tingkat surya mencapai 45%.

Dengan perkembangan pesat industri fotovoltaik, permintaan polisilikon dalam sel surya tumbuh lebih cepat daripada perkembangan polisilikon semikonduktor, dan diperkirakan permintaan polisilikon surya akan melebihi permintaan polisilikon kelas elektronik pada tahun 2008.

Pada tahun 1994, total produksi sel surya di dunia hanya 69 MW, tetapi pada tahun 2004 mendekati 1200 MW, 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 pada paruh pertama abad ke-21.