単結晶ソーラーパネルの原理

太陽が半導体の pn 接合を照らすと、新しい正孔電子対が形成されます。 pn接合の電界の作用により、正孔はN領域からp領域に流れ、電子はp領域からN領域に流れます。 回路が接続された後、電流が形成されます。 これが光電効果太陽電池の原理です。

太陽光発電 太陽光発電には、光熱電気変換と光電気直接変換の2つの方法があります。

1.光熱電変換モードは、日射による熱エネルギーを利用して発電します。 通常、太陽熱収集器は、吸収した熱エネルギーを作動媒体の蒸気に変換し、蒸気タービンを駆動して発電します。 前者のプロセスは光熱変換プロセスです。 後者のプロセスは、通常の火力発電と同じ熱電変換プロセスであり、太陽熱発電の欠点は、効率が低く、コストが高いことです。 その投資額は、通常の火力発電所の少なくとも 5 ~ 10 倍と見積もられています。 1kWの場合{6}}。 したがって、小規模で特別な場合にしか使用できず、大規模な利用は経済的ではなく、通常の火力発電所や原子力発電所とは競合できません。

2.光と電気の直接変換モード。 このモードは、光電効果を利用して、太陽放射エネルギーを電気エネルギーに直接変換します。 光と電気の変換の基本デバイスは太陽電池です。 太陽電池は、光起電力効果により太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換するデバイスです。 半導体フォトダイオードです。 太陽がフォトダイオードを照らすと、フォトダイオードは太陽エネルギーを電気エネルギーに変換し、電流を生成します。 多くのセルを直列または並列に接続すると、比較的大きな出力電力を持つ太陽電池アレイになります。 太陽電池は有望な新しい電源であり、永続性、クリーン性、柔軟性の 3 つの利点があります。太陽電池の耐用年数は長いです。 太陽が存在する限り、太陽電池は一度の投資で長期間使用できます。 火力発電や原子力発電に比べて、太陽電池は環境汚染を引き起こさない。 太陽電池は、100 万キロワットの中規模の発電所から 1 世帯だけの太陽電池パックまで、同時に大小、中規模のサイズになる可能性があります。