Prinsip Penjanaan Kuasa Panel Suria
Sel solar adalah alat yang bertindak balas terhadap cahaya dan dapat mengubah tenaga cahaya menjadi elektrik. Terdapat banyak jenis bahan yang dapat menghasilkan kesan fotovoltaik, seperti: silikon kristal tunggal, silikon polikristalin, silikon amorf, gallium arsenide, selenida tembaga indium dan sebagainya. Prinsip penjanaan kuasa mereka pada dasarnya sama, dan sekarang mengambil silikon kristal sebagai contoh untuk menggambarkan proses penjanaan tenaga fotovoltaik. Silikon kristal jenis-P dapat didoping dengan fosfor untuk mendapatkan silikon jenis-N, membentuk persimpangan PN.
Apabila cahaya menyinari permukaan sel suria, sebahagian foton diserap oleh bahan silikon; tenaga foton dipindahkan ke atom silikon, menyebabkan elektron mengalami peralihan, menjadi elektron bebas, berkumpul di kedua sisi persimpangan PN untuk membentuk perbezaan yang berpotensi. Apabila litar disambungkan ke luar Di bawah tindakan voltan ini, akan ada arus yang mengalir melalui litar luaran untuk menghasilkan daya keluaran tertentu. Inti dari proses ini adalah: proses menukar tenaga foton menjadi tenaga elektrik.
1. Penjanaan tenaga suria Terdapat dua kaedah penjanaan tenaga suria, satu adalah kaedah penukaran elektrik-panas-elektrik, dan yang lain adalah kaedah penukaran langsung-cahaya-elektrik.
(1) Kaedah penukaran cahaya-panas-elektrik menggunakan sinaran suria untuk menghasilkan elektrik. Secara amnya, pengumpul suria menukar haba yang diserap menjadi wap cecair kerja, dan kemudian menggerakkan turbin wap untuk menghasilkan elektrik. Proses sebelumnya adalah proses penukaran cahaya-panas; proses yang terakhir adalah proses penukaran elektrik-panas, yang sama dengan penjanaan tenaga terma biasa. Loji tenaga terma solar mempunyai kecekapan tinggi. Namun, oleh kerana perindustrian mereka pada tahap awal, pelaburan pada masa ini tinggi. Stesen janakuasa haba solar 1,000MW memerlukan pelaburan 2 hingga 2.5 bilion dolar AS, dan pelaburan purata 1 kW adalah 2000 hingga 2500 dolar AS. Oleh itu, ini sesuai untuk acara-acara khusus skala kecil, dan penggunaan skala besar sangat tidak ekonomik, dan tidak dapat bersaing dengan loji tenaga termal biasa atau loji tenaga nuklear.
(2) Kaedah penukaran langsung cahaya ke elektrik Kaedah ini menggunakan kesan fotolistrik untuk secara langsung menukar tenaga sinaran suria menjadi tenaga elektrik. Peranti asas penukaran cahaya ke elektrik adalah sel suria. Sel solar adalah alat yang secara langsung mengubah tenaga cahaya matahari menjadi tenaga elektrik kerana kesan fotovoltaik. Ia adalah photodiode semikonduktor. Apabila matahari bersinar pada fotodiod, fotodioda akan mengubah tenaga cahaya matahari menjadi tenaga elektrik untuk menghasilkan Arus. Apabila banyak bateri dihubungkan secara bersiri atau selari, susunan sel suria persegi dengan kuasa output yang agak besar dapat terbentuk. Sel suria adalah jenis sumber tenaga baru yang menjanjikan, dengan tiga kelebihan utama iaitu kekal, kebersihan dan kelenturan. Sel suria mempunyai jangka hayat yang panjang. Selagi matahari ada, sel suria dapat dilaburkan sekali dan digunakan dalam jangka masa yang lama; dan penjanaan tenaga terma dan penjanaan tenaga nuklear. Sebaliknya, sel suria tidak menyebabkan pencemaran alam sekitar; sel suria boleh menjadi besar, sederhana dan kecil, sebesar stesen janakuasa sederhana sejuta kilowatt, atau sekecil pek bateri solar untuk satu isi rumah, yang tidak dapat ditandingi oleh sumber tenaga lain.
