Чи можливо, що одного дня світ повністю залежатиме від сонячної енергії? Щоб відповісти на це питання, нам спочатку потрібно вивчити принцип роботи сонячних панелей.

Сонячні панелі (також відомі як фотоелектричні модулі) є основним компонентом сонячної енергетичної системи. Це безпосередньо впливає на енергоефективність сонячної електростанції. Одна сонячна панель складається з багатьох маленьких фотоелектричних елементів. Кожна комірка виготовлена ​​з кристалічного кремнію, який може працювати як напівпровідник. Коли сонячні панелі піддаються впливу сонячного світла, вони перетворюють енергію сонячного світла в електрику.

Сонячні панелі складаються з менших блоків, які називаються сонячними елементами. Основні сонячні елементи виготовлені з кремнію. Це напівпровідник, який є другим за поширеністю елементом на Землі. Сонячна батарея затиснута між провідними шарами. Кожен атом кремнію з’єднаний зі своїми сусідами чотирма сильними зв’язками, які утримують електрони на місці, щоб струм не проходив. Який ключ? Кремнієвий сонячний елемент має два різні шари кремнію, кремній N-типу має додаткові електрони, а кремній P-типу має додаткові простори для електронів, які називаються дірками. Там, де зустрічаються два типи кремнію, електрони можуть блукати через P/N-перехід, залишаючи позитивний заряд з одного боку та створюючи негативний заряд з іншого.

Ви можете уявити світло як потік крихітних частинок, званих фотонами, що вилітають із сонця. Коли один із цих фотонів вражає кремнієві клітини з достатньою енергією, він може вибити електрон із зв’язку, залишаючи дірку. Негативно заряджені електрони та розташування позитивно заряджених дірок тепер можуть вільно переміщатися. Але через електричне поле на переході P/N вони рухатимуться лише в одну сторону. Електрон притягується до N-сторони, тоді як дірка притягується до P-сторони. Рухливі електрони збираються тонкими металевими пальцями у верхній частині комірки. Звідти вони проходять по зовнішньому ланцюгу, виконуючи електричну роботу, як живлення лампочки, а потім повертаються через провідний алюмінієвий лист на задній панелі. Кожен кремнієвий елемент видає лише половину вольта, але ви можете об’єднати їх разом у модулі, щоб отримати більше потужності.

Ви можете прочитати більше про особливості роботи сонячних панелей у цій публікації в блозі, якщо хочете дізнатися більше.

В даний час існує три типи сонячних панелей відповідно до фотоелектричних елементів: монокристалічні сонячні панелі, полікристалічні фотоелектричні модулі та тонкоплівкові сонячні панелі.

Монокристалічна фотоелектрична панель виготовлена ​​з монокристалічних кремнієвих стрижнів високої чистоти, які широко використовуються у фотоелектричній промисловості та мають високий коефіцієнт фотоелектричного перетворення; чотири кути монокристалічних фотоелектричних осередків округлені, а їх колір майже чорний; крім того, виробництво монокристалічних комірок складніше, а отже, вартість вища.

Полікристалічні фотоелектричні модулі, складові полікристалічних сонячних елементів, розташовані в різних послідовних і паралельних конфігураціях. Чотири кути фотоелектричних комірок квадратні. Крім того, вона забарвлена ​​в небесно-блакитний колір, а вартість полісонячної панелі нижча порівняно з монопанелями.

Тонкоплівкова сонячна панель складається з тонких плівок напівпровідників, нанесених на скло, пластик або метал. Плівки неймовірно тонкі, часто в 20 разів тонші за пластини C-Si. Це робить тонкоплівкові сонячні панелі гнучкими та легкими. Він має високу енергоефективність у певних ситуаціях, наприклад у затіненні або при високій температурі.

Сонячна енергія стає кращою, дешевшою та конкурує з електроенергією з мережі. А такі інновації, як елементи Topcon і елементи HJT, можуть принести сонячним панелям світле майбутнє.