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ソーラーパネルの仕組みの詳細
出所:ネットワーク
期日:2018年5月23日 印刷します 訪問数:504 フォント:T T
         太陽電池は「ソーラーチップ」または「フォトセル」とも呼ばれ、太陽光を使用して直接電気を生成する太陽光発電半導体シートの一種です。 単一の太陽電池を直接電源として使用することはできません。 電源として、複数の個々の太陽電池を直列、並列に接続し、コンポーネントにしっかりと密封する必要があります。
         太陽電池パネル(太陽電池モジュールとも呼ばれます)は、複数の太陽電池の集合体であり、太陽電池システムの中心部分であり、太陽電池システムの最も重要な部分です。



         太陽光発電の原理
         原則:
         太陽は半導体のp-n接合を照らし、新しい正孔電子対を形成します.p-n接合電界の作用により、正孔はn領域からp領域に流れ、電子はp領域からn領域に流れます。回路がオンになった後、電流が形成されます。これが、光起電力効果太陽電池の仕組みです。太陽光発電には2つの方法があり、1つは光熱電変換法で、もう1つは直接光電気変換法です。
         (1)光熱電変換方式は、太陽放射により発生した熱エネルギーを利用して発電するもので、一般的に太陽熱集熱器は吸収した熱エネルギーを作動媒体蒸気に変換し、蒸気タービンを駆動して発電します。前者のプロセスは光熱変換プロセスであり、後者のプロセスは熱電変換プロセスです。
         (2)直接光電変換法は、光電効果を利用して太陽放射エネルギーを直接電気エネルギーに変換するもので、光電変換の基本的なデバイスは太陽電池です。太陽電池とは、太陽光発電により太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換するデバイスであり、半導体フォトダイオードであり、太陽がフォトダイオードを照らすと、フォトダイオードは太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換します。現在。多くのセルが直列または並列に接続されている場合、比較的大きな出力電力を備えた太陽電池の正方形アレイになる可能性があります。



         ソーラーパネルの構成と機能
         現在、結晶シリコン材料(多結晶シリコンおよび単結晶シリコンを含む)は最も重要な太陽光発電材料であり、その市場シェアは90%以上であり、今後も太陽電池の主流材料となるでしょう。
         ポリシリコン材料の生産技術は、米国、日本、ドイツを含む3か国の7社の10社の手に長くあり、技術的封鎖と市場独占の状態を形成しています。
         ポリシリコンの需要は、主に半導体と太陽電池から来ています。さまざまな純度要件に応じて、電子グレードとソーラーグレードに分けられます。そのうち、55%は電子グレードのポリシリコンに使用され、45%はソーラーグレードのポリシリコンに使用されます。
         太陽光発電産業の急速な発展により、太陽電池からのポリシリコン需要の成長率は半導体ポリシリコンの開発よりも高く、ソーラーポリシリコンの需要は2008年までに電子グレードのポリシリコンの需要を上回ると予想されています。
         1994年の世界の太陽電池の総出力はわずか69MWでしたが、2004年には1200MWに近く、わずか10年で17倍に増加しました。専門家は、太陽光発電産業が21世紀前半に最も重要な基本エネルギー源の1つとして原子力を上回ると予測しています。
         ソーラーパネルの仕組み
         (1)太陽電池はどのように機能しますか?
         結晶シリコンn / p型太陽電池の動作原理:p型半導体とn型半導体を密接に組み合わせて1つの部品にすると、p-n接合が2つの界面に形成されます。太陽電池が太陽光に照らされると、p-n接合の両側に正と負の電荷の蓄積が生じ、光生成電圧が発生し、内蔵電界が形成されます。これが「光起電力効果」です。理論的には、この時点で、内蔵電界の両側の電極が引き出され、適切な負荷に接続されると、電流が形成され、負荷で電力が得られます。太陽電池モジュールは、半導体材料の電子特性を利用してP-V変換を実現する固体デバイスです。
         (2)太陽エネルギーシステムの基本構成
         上の図に示すように、太陽光発電システムは、太陽電池モジュール、ソーラーコントローラー、および蓄電池(グループ)で構成されています。出力電力がAC 220Vまたは110Vの場合、インバーターを構成する必要があります。



         (3)各部の役割は次のとおりです。
         ソーラーパネル:ソーラーパネルは、太陽光発電システムの中核部分であり、太陽光発電システムの最も貴重な部分です。その役割は、太陽の放射電力を電気エネルギーに変換するか、蓄電池に送るか、仕事のために負荷を駆動することです。
         ソーラーコントローラー:ソーラーコントローラーの役割は、システム全体の動作状態を制御し、バッテリーに過充電保護と過放電保護を提供することです。温度差が大きい場所では、認定されたコントローラーに温度補償機能も必要です。光制御スイッチや時間制御スイッチなどの他の追加機能は、コントローラーのオプションである必要があります。
         蓄電池:一般に鉛蓄電池小型およびマイクロシステムでは、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池またはリチウム電池も使用できます。その機能は、光があるときにソーラーパネルから放出される電気エネルギーを保存し、必要なときにそれを放出することです。
         インバーター:太陽エネルギーの直接出力は一般に12VDC、24VDC、48VDCです。 220 VACの電気機器に電力を供給するためには、太陽光発電システムで生成されたDC電力をAC電力に変換する必要があるため、DC-ACインバーターが必要です。効率は、インバータを選択する際の重要な基準の1つです。効率が高いほど、太陽光発電モジュールによって生成された直流を交流に変換するプロセスでの電力損失が小さくなります。太陽光発電システムの中核である発電システムの効率は、インバーターの品質によって決まると言えます。

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