Quyosh panellari energiya ishlab chiqarish printsipi

Quyosh yarimo'tkazgichli PN birikmasiga nur sochadi va yangi teshik-elektron juftligini hosil qiladi. PN birikmasining elektr maydoni ta'sirida teshik P mintaqasidan N mintaqasiga, elektron esa N mintaqasidan P mintaqasiga oqadi. Zanjir ulanganda tok hosil bo'ladi. Fotoelektrik effektli quyosh batareyalari shunday ishlaydi.

Quyosh energiyasini ishlab chiqarish Quyosh energiyasini ishlab chiqarishning ikki turi mavjud, biri yorug'lik-issiqlik-elektr energiyasini konvertatsiya qilish rejimi, ikkinchisi esa to'g'ridan-to'g'ri yorug'lik-elektr energiyasini konvertatsiya qilish rejimi.

(1) Yorug'lik-issiqlik-elektr energiyasini konvertatsiya qilish usuli quyosh nurlanishi natijasida hosil bo'lgan issiqlik energiyasidan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun foydalanadi. Odatda, so'rilgan issiqlik energiyasi quyosh kollektori tomonidan ishchi muhitning bug'iga aylantiriladi va keyin bug' turbinasi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun harakatga keltiriladi. Birinchi jarayon yorug'lik-issiqlik konvertatsiya qilish jarayonidir; ikkinchi jarayon issiqlik-elektr energiyasini konvertatsiya qilish jarayonidir.

(2) Fotoelektrik effekt quyosh nurlanish energiyasini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantirish uchun ishlatiladi. Fotoelektrik konversiyaning asosiy qurilmasi quyosh batareyasidir. Quyosh batareyasi fotogeneratsiya volt effekti tufayli quyosh nuri energiyasini to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylantiradigan qurilmadir. Bu yarimo'tkazgichli fotodioddir. Quyosh fotodiodga tushganda, fotodiod quyosh nuri energiyasini elektr energiyasiga aylantiradi va tok hosil qiladi. Ko'pgina batareyalar ketma-ket yoki parallel ravishda ulanganda, nisbatan katta chiqish quvvatiga ega kvadrat quyosh batareyalari hosil bo'lishi mumkin.

Hozirgi vaqtda kristalli kremniy (polisilikon va monokristalli kremniyni o'z ichiga olgan holda) eng muhim fotovoltaik materiallar bo'lib, uning bozor ulushi 90% dan ortiqni tashkil etadi va kelajakda uzoq vaqt davomida quyosh batareyalarining asosiy materiallari bo'lib qoladi.

Uzoq vaqt davomida polisilikon materiallarini ishlab chiqarish texnologiyasi AQSh, Yaponiya va Germaniya kabi 3 mamlakatdagi 7 ta kompaniyaning 10 ta zavodi tomonidan nazorat qilinib, texnologik blokada va bozor monopoliyasini shakllantirdi.

Polisilikonga bo'lgan talab asosan yarimo'tkazgichlar va quyosh batareyalaridan kelib chiqadi. Turli xil tozalik talablariga ko'ra, elektron daraja va quyosh darajasiga bo'linadi. Ular orasida elektron darajadagi polisilikon taxminan 55% ni, quyosh darajasidagi polisilikon esa 45% ni tashkil qiladi.

FOTOVOLTAIK sanoatining jadal rivojlanishi bilan quyosh batareyalaridagi polisilikonga talab yarimo'tkazgichli polisilikonning rivojlanishiga qaraganda tezroq o'sib bormoqda va 2008-yilga kelib quyosh polisilikoniga bo'lgan talab elektron darajadagi polisilikonga bo'lgan talabdan oshib ketishi kutilmoqda.

1994-yilda dunyoda quyosh batareyalarining umumiy ishlab chiqarish hajmi atigi 69 MVtni tashkil etgan bo'lsa, 2004-yilda u 1200 MVtga yaqinlashdi, bu atigi 10 yil ichida 17 baravar ko'pdir. Mutaxassislarning bashorat qilishicha, quyosh fotoelektr sanoati XXI asrning birinchi yarmida eng muhim asosiy energiya manbalaridan biri sifatida yadro energiyasidan o'zib ketadi.