Күн батареялары Электр энергиясын өндүрүү принциби

Күн жарым өткөргүч PN өткөөлүнө тийип, жаңы тешик-электрон жубун пайда кылат. PN өткөөлүнүн электр талаасынын таасири астында тешик P аймагынан N аймагына, ал эми электрон N аймагынан P аймагына агат. Чынжыр туташтырылганда, ток пайда болот. Фотоэлектрдик эффект күн батареялары ушундайча иштейт.

Күн энергиясын өндүрүү Күн энергиясын өндүрүүнүн эки түрү бар, бири - жарык-жылуулук-электр энергиясын өзгөртүү режими, экинчиси - түз жарык-электр энергиясын өзгөртүү режими.

(1) Жарык-жылуулук-электр энергиясын конвертациялоо ыкмасы күн нурунан пайда болгон жылуулук энергиясын электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонот. Адатта, сиңирилген жылуулук энергиясы күн коллектору тарабынан жумушчу чөйрөнүн буусуна айландырылат, андан кийин буу турбинасы электр энергиясын өндүрүү үчүн иштейт. Биринчи процесс жарык-жылуулук конвертациялоо процесси болуп саналат; экинчи процесс жылуулук-электр энергиясын конвертациялоо процесси болуп саналат.

(2) Фотоэлектрдик эффект күн радиациясынын энергиясын түздөн-түз электр энергиясына айландыруу үчүн колдонулат. Фотоэлектрдик айландыруунун негизги түзүлүшү - күн батареясы. Күн батареясы - бул фотогенерациянын вольт эффектинен улам күндүн жарыгынын энергиясын түздөн-түз электр энергиясына айландыруучу түзүлүш. Ал жарым өткөргүч фотодиод. Күн фотодиодго тийгенде, фотодиод күндүн жарыгынын энергиясын электр энергиясына айландырып, ток чыгарат. Көптөгөн элементтер удаалаш же параллель туташтырылганда, салыштырмалуу чоң чыгуу кубаттуулугу бар күн батареяларынын төрт бурчтуу массивин түзүүгө болот.

Учурда кристаллдык кремний (поликремний жана монокристаллдык кремнийди кошо алганда) эң маанилүү фотоэлектрдик материалдар болуп саналат, анын рыноктогу үлүшү 90% дан ашат жана келечекте дагы эле узак убакыт бою күн батареяларынын негизги материалдары бойдон кала берет.

Узак убакыттан бери поликремний материалдарын өндүрүү технологиясы АКШ, Япония жана Германия сыяктуу 3 өлкөдөгү 7 компаниянын 10 заводу тарабынан көзөмөлдөнүп, технологиялык блокаданы жана рыноктук монополияны түзүп келген.

Поликремнийге болгон суроо-талап негизинен жарым өткөргүчтөрдөн жана күн батареяларынан келип чыгат. Ар кандай тазалык талаптарына ылайык, алар электрондук деңгээл жана күн деңгээли болуп бөлүнөт. Алардын арасында электрондук класстагы поликремний болжол менен 55%, күн деңгээлиндеги поликремний 45% түзөт.

ФОТОВОЛЬТАИКАЛЫК индустриянын тездик менен өнүгүшү менен күн батареяларындагы поликремнийге болгон суроо-талап жарым өткөргүчтүү поликремнийге караганда тезирээк өсүп жатат жана 2008-жылга чейин күн поликремнийине болгон суроо-талап электрондук класстагы поликремнийге болгон суроо-талаптан ашып түшөт деп күтүлүүдө.

1994-жылы дүйнөдө күн батареяларынын жалпы өндүрүшү болгону 69 МВт болгон, ал эми 2004-жылы ал 1200 МВтка жакындап, болгону 10 жылдын ичинде 17 эсеге өскөн. Адистердин божомолунда, күн фотоэлектрдик өнөр жайы 21-кылымдын биринчи жарымында эң маанилүү негизги энергия булактарынын бири катары атомдук энергияны басып өтөт.