太陽能組件發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個電子,如果在純硅中摻入有5個電子的原子如磷原子,就成為帶負電的N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個電子的原子如硼原子,形成帶正電的P型半導(dǎo)體。當P型和N型結(jié)合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結(jié)后,空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動,電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動,形成電流。
電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備,就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電,需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中,電池組件約占50%,太陽能組件回收伍征上門服務(wù),電流轉(zhuǎn)換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外50%。
單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕,在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結(jié)構(gòu)。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。
在電池片生產(chǎn)過程中,還需要供電、動力、給水、排水、暖通、真空、特汽等外圍設(shè)施。消防和環(huán)保設(shè)備對于保證和持續(xù)發(fā)展也顯得尤為重要。一條年產(chǎn)50MW能力的太陽能電池片生產(chǎn)線,僅工藝和動力設(shè)備用電功率就在1800KW左右。