Introduction
Qu'est-ce que la production d'énergie photovoltaïque ? La production d'énergie photovoltaïque est une technologie qui utilise l'effet photovoltaïque à l'interface semi-conducteur pour convertir directement l'énergie lumineuse en électricité. Les cellules solaires sont connectées en série, puis encapsulées et protégées pour former des modules de cellules solaires de grande surface qui, avec les contrôleurs de puissance et d'autres composants, forment un dispositif de production d'énergie photovoltaïque.
Le principe de la production d'énergie photovoltaïque
Le principe de base de la production d'énergie photovoltaïque est l'effet photoélectrique des semi-conducteurs. Lorsqu'un photon brille sur un métal, son énergie peut être absorbée par un électron dans le métal, et l'énergie absorbée de l'électron est suffisamment grande pour surmonter la force gravitationnelle interne du métal pour effectuer un travail et laisser la surface du métal s'échapper et devenir un photoélectron. Les atomes de silicium ont quatre électrons externes, si le silicium pur est mélangé avec des atomes qui ont cinq électrons externes, tels que des atomes de phosphore, il devient un semi-conducteur de type N ;
Si le silicium pur est mélangé avec des atomes qui ont trois électrons externes, tels que des atomes de bore, il forme un semi-conducteur de type P. Lorsque les types P et N sont combinés, la surface de contact forme une différence de potentiel électrique et devient une cellule solaire. Lorsque la lumière du soleil brille sur la jonction PN, les trous se déplacent de la région du pôle P vers la région du pôle N et les électrons se déplacent de la région du pôle N vers la région du pôle P, formant un courant électrique.
L'effet photoélectrique est le phénomène selon lequel la lumière provoque une différence de potentiel entre différentes parties d'un semi-conducteur inhomogène ou d'une liaison semi-conducteur-métal. C'est d'une part, le processus de conversion des photons (ondes lumineuses) en électrons et de l'énergie lumineuse en énergie électrique ; deuxièmement, la formation du processus de tension.
Processus
Le polysilicium est transformé en plaquettes à traiter après le processus de coulée de lingots, de cassage de lingots et de tranchage. La jonction PN est formée par dopage et diffusion de traces de bore et de phosphore sur la tranche. Ensuite, la sérigraphie est utilisée pour imprimer la pâte d'argent finement assortie sur la plaquette pour créer la ligne de grille, et après le frittage, l'électrode arrière est fabriquée et un revêtement anti-reflet est appliqué sur la surface avec la ligne de grille, et la cellule est fait. Les cellules sont agencées et combinées en un ensemble de cellules, qui forme une grande carte de circuit imprimé. Généralement, le module est entouré d'un cadre en aluminium, recouvert de verre sur la face avant et d'électrodes sur la face arrière.
Avec l'ensemble de cellule et d'autres équipements auxiliaires, un système de génération d'énergie peut être formé. Afin de convertir le courant continu en courant alternatif, un convertisseur de courant doit être installé. L'électricité produite peut être stockée dans des batteries ou injectée dans le réseau public. L'ensemble de batterie représente environ 50% du coût du système de production d'électricité, tandis que le convertisseur de courant, les coûts d'installation, les autres composants auxiliaires et les autres coûts représentent les autres 50%.
Avantages et inconvénients de la production d'énergie photovoltaïque
1. Avantages de la production d'énergie photovoltaïque
Par rapport au système de production d'énergie thermique couramment utilisé, les avantages de la production d'énergie photovoltaïque se reflètent principalement dans.
① aucun danger d'épuisement.
② sûr et fiable, pas de bruit, pas d'émissions de pollution à l'extérieur, absolument propre (pas de santé publique).
③ Aucune restriction sur la répartition géographique des ressources, et l'avantage de construire des toits peut être utilisé ; par exemple, les zones sans électricité et les zones au relief complexe.
④ L'électricité peut être générée et fournie localement sans consommer de carburant ni installer de lignes de transmission.
⑤ Haute qualité de l'énergie.
(6) Acceptation émotionnelle par les utilisateurs.
⑦ Courte période de construction et peu de temps consacré à l'acquisition d'énergie.
2. Inconvénients de la production d'énergie photovoltaïque
①La densité de distribution d'énergie de l'irradiation est faible, c'est-à-dire qu'elle doit occuper une grande surface.
②L'énergie obtenue est liée aux conditions météorologiques telles que quatre saisons, jour et nuit, nuageux et ensoleillé.
③Le coût de la production d'électricité est élevé par rapport à la production d'énergie thermique.
④Le processus de fabrication des panneaux photovoltaïques n'est pas respectueux de l'environnement.
Classification du système de production d'énergie photovoltaïque
1. Génération d'énergie photovoltaïque indépendante
La production d'énergie photovoltaïque indépendante est également appelée production d'énergie photovoltaïque hors réseau. Il est principalement composé d'un module de cellule solaire, d'un contrôleur, d'une batterie, et s'il doit alimenter une charge CA, il doit également être équipé d'un onduleur CA. La centrale photovoltaïque indépendante comprenant les zones éloignées du système d'alimentation électrique du village, le système d'alimentation solaire domestique, l'alimentation du signal de communication, la protection cathodique, les lampadaires solaires et d'autres types de système de production d'énergie photovoltaïque avec batterie peuvent être exploités indépendamment.
2. Production d'énergie photovoltaïque connectée au réseau
La production d'énergie photovoltaïque connectée au réseau est le courant continu généré par les modules solaires via l'onduleur connecté au réseau en courant alternatif qui répond aux exigences du réseau électrique, puis directement connecté au réseau public. Il peut être divisé en système de production d'énergie connecté au réseau avec batterie et sans batterie.
Les systèmes de production d'électricité connectés au réseau avec batteries sont dispatchables et peuvent être connectés ou déconnectés du réseau selon les besoins, et ont également la fonction d'une alimentation de secours pour l'alimentation électrique de secours en cas de panne du réseau. Les systèmes de production d'électricité connectés au réseau avec des batteries sont souvent installés dans des bâtiments résidentiels ; les systèmes de production d'électricité connectés au réseau sans batteries n'ont pas de fonctions de répartition et d'alimentation de secours, et sont généralement installés dans des systèmes plus grands.
La production d'énergie photovoltaïque connectée au réseau a centralisé les centrales photovoltaïques connectées au réseau à grande échelle sont généralement des centrales électriques nationales, la principale caractéristique est de transmettre l'énergie générée directement au réseau, par le déploiement unifié de l'alimentation électrique aux utilisateurs. Mais ce type d'investissement dans la centrale électrique, longue période de construction, couvre une vaste zone, n'a pas été trop développé. Et le petit photovoltaïque décentralisé connecté au réseau, en particulier la production d'énergie photovoltaïque intégrée au bâtiment photovoltaïque, en raison des avantages d'un petit investissement, d'une construction rapide, d'une faible empreinte et d'un solide soutien politique, est le courant dominant de la production d'énergie photovoltaïque connectée au réseau.
3. Production d'énergie photovoltaïque distribuée
Le système de production d'énergie photovoltaïque distribué, également connu sous le nom de production d'énergie décentralisée ou d'alimentation en énergie distribuée, fait référence au site de l'utilisateur ou à proximité du site de configuration de la consommation d'électricité d'un système d'alimentation photovoltaïque plus petit pour répondre aux besoins d'utilisateurs spécifiques, pour soutenir le fonctionnement économique de le réseau de distribution existant, ou les deux pour répondre aux exigences de ces deux aspects.
L'équipement de base du système de production d'énergie photovoltaïque distribué comprend des modules photovoltaïques, des supports carrés photovoltaïques, des boîtiers d'évier CC, des armoires de distribution CC, des onduleurs connectés au réseau, des armoires de distribution CA et d'autres équipements, en plus des dispositifs de surveillance du système d'alimentation et des dispositifs de surveillance environnementale. Son mode de fonctionnement est que dans des conditions de rayonnement solaire, le réseau de cellules solaires du système de production d'énergie PV convertit la production d'énergie solaire en énergie électrique et l'envoie à l'armoire de distribution CC via le boîtier d'évier CC et l'onduleur connecté au réseau. l'inverse en courant alternatif pour alimenter la propre charge du bâtiment, et l'électricité excédentaire ou insuffisante est régulée en se connectant au réseau.
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