Vai esi kādreiz redzējis piepilsētā melnu glīti izkārtotu dēļu gabalu? Tie ir saules paneļi. Saules enerģijas pārvēršana elektroenerģijā, izmantojot silīcija materiālus, ir jauna atjaunojamās enerģijas tehnoloģija, kas pazīstama arī kā "fotoelementi" vai "saules mikroshēmas".
Ņemot vērā atjaunojamo resursu un citu jaunu resursu enerģisku attīstību un izmantošanu jaunajā laikmetā, saules enerģijas ražošana manā valstī ir salīdzinoši plaši izmantota zaļā enerģija. Saules enerģijas ražošanu tālāk iedala fotogalvaniskās enerģijas ražošanā un fototermiskās enerģijas ražošanā, un visizplatītākā ir fotoelementu enerģijas ražošana.
Fotoelementu enerģijas ražošanai ir "viegla uzstādīšana, vienkārša apkope, zems enerģijas patēriņš un mērogojamība", savukārt saules siltumenerģijas ražošana sasilda vidi, izmantojot koncentrētu siltuma savākšanas sistēmu, un pēc tam izmanto tradicionālo tvaika elektroenerģijas ražošanas iekārtu, lai ražotu enerģiju. Struktūra un darbības princips ir salīdzinoši sarežģīti. Salīdzinājumam, fotoelementu enerģijas ražošanu ir vieglāk plaši attīstīt.
Fotoelementu enerģijas ražošanas darbība nav atdalāma no saules paneļiem. Saules paneļu pamatstruktūra galvenokārt sastāv no elektroniskiem komponentiem. Kontrolleru, bateriju un invertoru pievienošana pamatstruktūrai veido saules enerģijas apgādes sistēmu.
Parastie saules paneļi enerģijas pārveidošanai pamatā izmanto silīciju, ko ražošanas metožu ziņā var iedalīt monokristāliskā silīcijā un polikristāliskā silīcijā. Monokristāliskā silīcija saules paneļu fotoelektriskās pārveidošanas efektivitāte ir augstāka nekā polikristāliskā silīcija saules paneļu, un arī ražošanas izmaksas ir augstas; polikristāliskā silīcija saules paneļu konversijas efektivitāte ir zemāka nekā monokristāliskā silīcija saules paneļu konversijas efektivitāte, taču arī kopējās ražošanas izmaksas ir zemākas. .
Turklāt ir vēl viens saules paneļa veids, ko sauc par amorfā silīcija saules paneli. Tās ražošanas metode pilnībā atšķiras no monokristāliskā silīcija un polikristāliskā silīcija saules paneļu ražošanas metodes. Ražošanas process ir daudz vienkāršots, un tas var arī ražot elektroenerģiju nepietiekama apgaismojuma apstākļos. Bet tā konversijas efektivitāte ir ļoti zema, tāpēc to izmanto reti.
Konkrēti, saules paneļa darbības princips ir fosfora ievadīšana silīcija augšējā slānī caur divu silīcija gabalu pusvadītāju saskarni, lai nodrošinātu to ar papildu negatīvi lādētiem elektroniem. Tajā pašā laikā apakšējam slānim tiek pievienots bors, lai iegūtu noteiktu pozitīvu lādiņu. Tādā veidā silīcija slāņu krustpunktā tiek palielināts elektriskais lauks. Kad fotons saules gaismā ietriecas elektronā, elektriskais lauks izstums elektronu no divu silīcija slāņu savienojuma vietas, un elektronus savāc sānos esošā metāla vadošā plāksne. Tehnoloģija, kas gaismas enerģiju tieši pārvērš elektroenerģijā.