Hay dos formas de generación de energía solar, una es la conversión de electricidad de calor de luz, la otra es la conversión directa de electricidad de luz.
1.Conversión eléctrica térmica óptica
El modo de conversión de electricidad de calor ligero utiliza la energía térmica generada por la radiación solar para generar electricidad. Generalmente, el colector solar convierte la energía térmica absorbida en el vapor del medio de trabajo, y luego impulsa la turbina de vapor para generar electricidad. El primer proceso es un proceso de conversión de calor ligero; Este último proceso es el proceso de conversión eléctrica térmica, que es lo mismo que la generación de energía térmica ordinaria. La desventaja de la generación de energía solar térmica es su baja eficiencia y alto costo. Se estima que su inversión es al menos 5 ~ 10 veces mayor que la de las centrales térmicas ordinarias. Una central termosolar de 1000MW requiere una inversión de US $ 2-2.5 mil millones, con una inversión promedio de US $ 2000-2500 por 1kW. Por lo tanto, solo se puede usar en ocasiones especiales a pequeña escala, y la utilización a gran escala no es económica y no puede competir con las centrales térmicas ordinarias o las centrales nucleares.
2. Conversión directa eléctrica óptica
La generación de energía de células solares se realiza de acuerdo con las propiedades fotoeléctricas de materiales específicos. Blackbody (como el sol) irradia ondas electromagnéticas con diferentes longitudes de onda (correspondientes a diferentes frecuencias), como infrarrojos, ultravioletas, luz visible, etc. Cuando estos rayos irradian en diferentes conductores o semiconductores, los fotones interactúan con electrones libres en conductores o semiconductores para producir corriente. Cuanto más corta sea la longitud de onda y mayor sea la frecuencia de los rayos, mayor será la energía que tienen. Por ejemplo, la energía de los rayos ultravioleta es mucho mayor que la de los rayos infrarrojos. Sin embargo, no todas las longitudes de onda de la energía de los rayos se pueden convertir en energía eléctrica. Vale la pena señalar que el efecto fotovoltaico es independiente de la intensidad del rayo. La corriente se puede generar solo cuando la frecuencia alcanza o supera el umbral que puede producir efecto fotovoltaico. La longitud de onda máxima de la luz que puede hacer que el semiconductor produzca un efecto fotovoltaico está relacionada con el ancho de banda del semiconductor. Por ejemplo, el ancho de banda del silicio cristalino es de aproximadamente 1.155ev a temperatura ambiente. Por lo tanto, la luz con una longitud de onda inferior a 1100nm puede hacer que el silicio cristalino produzca efecto fotovoltaico. La generación de energía de células solares es un método de generación de energía renovable y respetuoso con el medio ambiente, que no producirá gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono durante el proceso de generación de energía y no contaminará el medio ambiente. De acuerdo con los materiales de producción, se divide en baterías semiconductoras a base de silicio, baterías de película delgada CdTe, baterías de película delgada CIGS, baterías de película delgada sensibilizadas con colorante, baterías de material orgánico, etc. Las células de silicio se dividen en células monocristalinas, células policristalinas y células de película delgada de silicio amorfo. El parámetro más importante para las células solares es la eficiencia de conversión. Entre las células solares basadas en silicio desarrolladas en el laboratorio, la eficiencia de las células de silicio monocristalino es del 25,0%, la eficiencia de las células de silicio policristalino es del 20,4%, la eficiencia de las células de película delgada CIGS es del 19,6%, la eficiencia de las células de película delgada CdTe es del 16,7% y la eficiencia de las células de película delgada de silicio amorfo (silicio amorfo) es del 10,1%.
