Meginreglan um orkuframleiðslu sólarsella

Sólin skín á PN-tengingu hálfleiðarans og myndar nýtt rafeindapar. Undir áhrifum rafsviðsins í PN-tengingunni flæðir gatið frá P-svæðinu til N-svæðisins og rafeindin flæðir frá N-svæðinu til P-svæðisins. Þegar rafrásin er tengd myndast straumur. Þannig virka ljósrafvirk sólarsellur.

Sólarorkuframleiðsla Það eru tvær gerðir af sólarorkuframleiðslu, önnur er ljós-varma-rafmagnsbreyting og hin er bein ljós-rafmagnsbreyting.

(1) Ljós-varma-rafmagnsumbreytingaraðferðin notar varmaorku sem myndast við sólargeislun til að framleiða rafmagn. Almennt er frásoguð varmaorkan breytt í gufu vinnslumiðilsins af sólarsafnaranum og síðan er gufutúrbínan knúin til að framleiða rafmagn. Fyrra ferlið er ljós-varma umbreytingarferlið; hið síðara er varma-rafmagnsumbreytingarferlið.

(2) Ljósrafvirkni er notuð til að umbreyta orku sólargeislunar beint í raforku. Grunntækið í ljósrafvirkni er sólarsella. Sólarsella er tæki sem umbreytir orku sólarljóss beint í raforku með spennuáhrifum ljósmyndunar. Þetta er hálfleiðari ljósdíóða. Þegar sólin skín á ljósdíóðuna breytir hún orku sólarljóssins í raforku og myndar straum. Þegar margar sólarsellur eru tengdar í röð eða samsíða er hægt að mynda ferhyrnda fylkingu af sólarsellum með tiltölulega miklu afköstum.

Eins og er er kristallað kísill (þar á meðal pólýkísill og einkristallað kísill) mikilvægasta sólarorkuefnið, markaðshlutdeild þess er meira en 90% og verður enn aðalhráefni sólarsella í framtíðinni í langan tíma.

Lengi vel hefur framleiðslutækni pólýsílikonefna verið stjórnað af 10 verksmiðjum 7 fyrirtækja í 3 löndum, svo sem Bandaríkjunum, Japan og Þýskalandi, sem hefur myndað tæknilega hindrun og markaðseinokun.

Eftirspurn eftir pólýsílikoni kemur aðallega frá hálfleiðurum og sólarsellum. Samkvæmt mismunandi hreinleikakröfum er það skipt í rafeindastig og sólarstig. Meðal þeirra er rafeindastig pólýsílikon um 55% og sólarstig pólýsílikon um 45%.

Með hraðri þróun sólarorkuiðnaðarins er eftirspurn eftir pólýsilíkoni í sólarsellum að aukast hraðar en þróun hálfleiðarapólýsilísils og búist er við að eftirspurn eftir sólarpólýsilíoni muni fara yfir eftirspurn eftir rafeindatæknipólýsilíoni árið 2008.

Árið 1994 var heildarframleiðsla sólarsella í heiminum aðeins 69 MW, en árið 2004 var hún nærri 1200 MW, sem er 17-föld aukning á aðeins 10 árum. Sérfræðingar spá því að sólarorkuframleiðsla muni taka fram úr kjarnorku sem ein mikilvægasta grunnorkugjafinn á fyrri hluta 21. aldarinnar.