Zonnepanelen, ook wel zonnecelmodules genoemd, zijn foto-elektrische halfgeleiderpanelen die zonlicht (ook wel zonnecelmodules genoemd) gebruiken om direct elektriciteit op te wekken. Meerdere zonnepanelen worden op een bepaalde manier op één paneel geassembleerd, wat het kernonderdeel is van het systeem voor het opwekken van zonne-energie.
Zonlicht vormt een nieuw gat-elektronenpaar op de pn-overgang van de halfgeleider. Onder invloed van het elektrische veld van de pn-overgang stromen gaten van het P-gebied naar het N-gebied en stromen elektronen van het N-gebied naar het P-gebied. Na het aansluiten van het circuit wordt een stroom gevormd. Dit is hoe fotovoltaïsche zonnecellen werken.
Opwekking van zonne-energie Er zijn twee methoden voor het opwekken van zonne-energie, de ene is de licht-thermisch-elektrische conversiemethode en de andere is de licht-elektrische directe conversiemethode.
(1) De licht-warmte-elektrische conversiemethode is ontwikkeld door gebruik te maken van de thermische energie die wordt gegenereerd door zonnestraling. Over het algemeen wordt de warmte die door zonnecollectoren wordt opgenomen, omgezet in stoom van luchtkwaliteit, die vervolgens de ontwikkeling van stoomturbines aandrijft. Het migratieproces is een conversieproces van licht naar warmte. Het volgende proces is het thermo-elektrische conversieproces.
(2) Directe foto-elektrische conversie verwijst naar de directe omzetting van zonnestralingsenergie in elektrische energie via het foto-elektrisch effect. Het basisapparaat voor foto-elektrische conversie zijn zonnecellen. Vanwege het fotovoltaïsche effect zijn zonnecellen componenten die zonne-energie direct omzetten in elektrische energie, en zijn ze een soort halfgeleiderfotodiode. Wanneer zonlicht op de fotodiode schijnt, zet de fotodiode het zonlicht om in elektrische energie en genereert een elektrische stroom. Veel batterijen zijn in serie of parallel geschakeld om een vierkante reeks zonnecellen te vormen met een groter uitgangsvermogen.
Samenstelling en functies van het zonnepaneel van elk onderdeel:
(1) Gehard glas: het heeft de functie om het hoofdlichaam van stroomopwekking (zoals cel) te beschermen, met een hoge lichtdoorlatendheid (meestal meer dan 91 procent en een superwitte versterkende behandeling.
(2) EVA: gebruikt voor het verlijmen en bevestigen van gehard glas en het hoofdgedeelte voor stroomopwekking (cel). De kwaliteit van het transparante EVA-materiaal is direct van invloed op de levensduur van de componenten. De EVA veroudert en wordt geel bij blootstelling aan de lucht, wat de lichtdoorlatendheid van de componenten en daarmee de ontwikkelingskwaliteit van de componenten beïnvloedt. Naast de kwaliteit van EVA zelf, wordt ook het stapelproces van componentenfabrikanten erg aangetast (zoals EVA).
(3) De belangrijkste functie van de cel is het opwekken van elektriciteit. De hoofdstroom in de belangrijkste markt voor energieopwekking zijn zonnecellen van kristallijn silicium en zonnecellen met dunne film, die beide hun eigen voor- en nadelen hebben.
De uitrustingskosten van zonnepanelen van kristallijn silicium zijn relatief laag, maar het verbruik en de batterijkosten zijn hoog, maar de efficiëntie van de foto-elektrische conversie is ook hoog, dus het is geschikter om elektriciteit op te wekken onder zonlicht buitenshuis. De apparatuurkosten van dunnefilmzonnepanelen zijn hoog, maar het verbruik en de batterijkosten zijn laag. De efficiëntie van de foto-elektrische conversie is meer dan de helft hoger dan die van kristallijne siliciumcellen, maar het effect bij weinig licht is erg goed en het kan zelfs elektriciteit opwekken onder gewone verlichting, zoals zonnecellen in rekenmachines.
