Los paneles solares Principio de generación de energía

El sol incide sobre la unión PN del semiconductor, formando un nuevo par hueco-electrón. Bajo la acción del campo eléctrico de la unión PN, el hueco fluye de la región P a la región N, y el electrón fluye de la región N a la región P. Al conectar el circuito, se genera la corriente. Así funcionan las células solares de efecto fotoeléctrico.

Generación de energía solar Hay dos tipos de generación de energía solar, uno es el modo de conversión de luz-calor-electricidad, el otro es el modo de conversión directa de luz-electricidad.

(1) El método de conversión de luz-calor-electricidad utiliza la energía térmica generada por la radiación solar para generar electricidad. Generalmente, el colector solar convierte la energía térmica absorbida en vapor del medio de trabajo, y luego se acciona la turbina de vapor para generar electricidad. El primer proceso se denomina conversión de luz-calor; el segundo, conversión de calor-electricidad.

(2) El efecto fotoeléctrico se utiliza para convertir la energía de la radiación solar directamente en energía eléctrica. El dispositivo básico de la conversión fotoeléctrica es la célula solar. Una célula solar es un dispositivo que convierte directamente la energía de la luz solar en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. Es un fotodiodo semiconductor. Cuando la luz solar incide sobre el fotodiodo, este convierte la energía de la luz solar en energía eléctrica y genera corriente. Al conectar varias células en serie o en paralelo, se puede formar una matriz cuadrada de células solares con una potencia de salida relativamente alta.

En la actualidad, el silicio cristalino (incluido el polisilicio y el silicio monocristalino) es el material fotovoltaico más importante, su participación de mercado es más del 90% y en el futuro durante un largo período de tiempo seguirá siendo el material principal de las células solares.

Durante mucho tiempo, la tecnología de producción de materiales de polisilicio ha estado controlada por 10 fábricas de 7 empresas en 3 países, como Estados Unidos, Japón y Alemania, formando un bloqueo tecnológico y un monopolio del mercado.

La demanda de polisilicio proviene principalmente de semiconductores y células solares. Según los diferentes requisitos de pureza, se divide en polisilicio de grado electrónico y de grado solar. Entre ellos, el polisilicio de grado electrónico representa aproximadamente el 55% y el de grado solar el 45%.

Con el rápido desarrollo de la industria fotovoltaica, la demanda de polisilicio en células solares está creciendo más rápido que el desarrollo de polisilicio semiconductor, y se espera que la demanda de polisilicio solar supere la de polisilicio de grado electrónico en 2008.

En 1994, la producción total de células solares en el mundo era de tan solo 69 MW, pero en 2004 se acercó a los 1200 MW, un aumento de 17 veces en tan solo 10 años. Los expertos predicen que la industria solar fotovoltaica superará a la energía nuclear como una de las fuentes de energía básicas más importantes en la primera mitad del siglo XXI.