Interpretatie van kennis gerelateerd aan zonnepanelen
Allereerst het principe van opwekking van zonnecellen: zonnecellen zijn een paar apparaten die reageren op licht en die lichtenergie omzetten in elektriciteit. Er zijn vele soorten materialen die fotovoltaïsche effecten kunnen produceren, zoals: monokristallijn silicium, polykristallijn silicium, amorf silicium, galliumarsenide en dergelijke. Hun energieopwekkingsprincipe is in principe hetzelfde en het proces voor de opwekking van kristallen wordt nu beschreven door een kristal als voorbeeld te nemen. Het p-type kristallijn silicium is gedoteerd met fosfor om N-type silicium te verkrijgen om een PN-overgang te vormen. Wanneer het licht het oppervlak van de zonnecel verlicht, worden een deel van de fotonen geabsorbeerd door het siliciummateriaal; de energie van de fotonen wordt overgedragen naar de siliciumatomen, waardoor de elektronen steeds meer bewegen, en de PN-overgangen van vrij elektron worden aan beide zijden geconcentreerd om een potentiaalverschil te vormen wanneer de schakeling extern is verbonden. Onder invloed van deze spanning zal er een stroom door het externe circuit stromen om een bepaald uitgangsvermogen te genereren. De essentie van dit proces is het proces van omzetting van fotonenergie in elektrische energie.
Ten tweede is er geen verschil tussen zonnecellen van polykristallijn silicium en zonnecellen van electrokristallijn silicium. De levensduur en stabiliteit van zonnecellen van polykristallijn silicium en zonnecellen van monokristallijn silicium zijn zeer goed. Hoewel de gemiddelde conversie-efficiëntie van monokristallijne siliciumzonnecellen ongeveer 1% hoger is dan de gemiddelde conversie-efficiëntie van polykristallijne siliciumzonnecellen, omdat monokristallijne siliciumzonnecellen alleen in quasi-vierkanten kunnen worden gemaakt (vier toppen zijn bogen), bij het samenstellen van zonnecellen modules Wanneer een deel van het gebied gevuld is en de polykristallijn silicium zonnecel vierkant is, is er geen probleem, dus het rendement van de zonnecelmodule is hetzelfde.
Aangezien het fabricageproces van de twee zonnecelmaterialen verschillend is, is bovendien de energie die wordt verbruikt bij het productieproces van de polykristallijne siliciumzonnecel ongeveer 30% minder dan die van de monokristallijn siliciumzonnecel.
De monokristallijn siliciumbatterij heeft een hoge efficiëntie van batterijomzetting en goede stabiliteit, maar de kosten zijn hoog. Monokristallijne siliciumcellen hebben de technische barrière van meer dan 20% foto-elektrische conversie-efficiëntie meer dan 20 jaar geleden doorbroken.
Polykristallijne siliciumcellen hebben lage kosten en lage conversie-efficiëntie. Straight-drawing monokristallijn siliciumzonnecellen, verschillende defecten in materialen zoals korrelgrenzen, dislocaties, micro-defecten en onzuiverheden in materialen, koolstof en zuurstof, en overgangsgroepen in het vervuilingsproces. Metaal wordt beschouwd als de gateway die heeft veroorzaakt de foto-elektrische conversie van polykristallijne siliciumcellen om niet 20% te kunnen breken.
Vanaf het punt van de vaste fysica is silicium niet het meest ideale fotovoltaïsche materiaal. Dit komt vooral omdat silicium een eenvoudig halfgeleidermateriaal is met een lage lichtabsorptiecoëfficiënt, dus onderzoek naar andere fotovoltaïsche materialen is een trend geworden. Onder hen is cadmiumtelluride (CdTe) erkend als twee veelbelovende fotovoltaïsche materialen en heeft enige vooruitgang geboekt, maar het vergt veel werk van grootschalige productie en om te concurreren met kristallijn siliciumzonnecellen.