Er zijn twee manieren om zonne-energie op te wekken, de ene is de conversie van lichte warmte-elektriciteit, de andere is de directe conversie van lichte elektriciteit.
1.Optische thermische elektrische conversie
De conversiemodus voor lichte warmte-elektriciteit gebruikt de warmte-energie die wordt gegenereerd door zonnestraling om elektriciteit op te wekken. Over het algemeen zet de zonnecollector de geabsorbeerde warmte-energie om in de stoom van het werkmedium en drijft vervolgens de stoomturbine aan om elektriciteit op te wekken. Het eerste proces is het conversieproces van lichte warmte; Het laatste proces is het thermische elektrische conversieproces, dat hetzelfde is als gewone thermische energieopwekking. Het nadeel van thermische zonne-energieopwekking is het lage rendement en de hoge kosten. Geschat wordt dat de investering minstens 5 tot 10 keer hoger is dan die van gewone thermische centrales. Een thermische zonne-energiecentrale van 1000 MW vereist een investering van $ 2-2,5 miljard dollar, met een gemiddelde investering van $ 2000-2500 voor 1 kW. Daarom kan het alleen bij speciale gelegenheden op kleine schaal worden gebruikt, is grootschalig gebruik niet economisch en kan het niet concurreren met gewone thermische centrales of kerncentrales.
2.Optische elektrische directe conversie
De opwekking van zonnecellen vindt plaats op basis van de foto-elektrische eigenschappen van specifieke materialen. Blackbody (zoals de zon) straalt elektromagnetische golven uit met verschillende golflengten (overeenkomend met verschillende frequenties), zoals infrarood, ultraviolet, zichtbaar licht, enz. Wanneer deze stralen op verschillende geleiders of halfgeleiders invallen, werken fotonen in op vrije elektronen in geleiders of halfgeleiders stroom te produceren. Hoe korter de golflengte en hoe hoger de frequentie van stralen, hoe hoger de energie die ze hebben. De energie van ultraviolette stralen is bijvoorbeeld veel hoger dan die van infrarode stralen. Niet alle golflengten van straalenergie kunnen echter worden omgezet in elektrische energie. Het is vermeldenswaard dat het fotovoltaïsche effect onafhankelijk is van de intensiteit van de straal. Er kan alleen stroom worden gegenereerd wanneer de frequentie de drempel bereikt of overschrijdt die een fotovoltaïsch effect kan produceren. De maximale golflengte van het licht waardoor de halfgeleider een fotovoltaïsch effect kan produceren, is gerelateerd aan de bandbreedte van de bandafstand van de halfgeleider. De bandbreedte van de bandbreedte van kristallijn silicium is bijvoorbeeld ongeveer 1,155 ev bij kamertemperatuur. Daarom kan het licht met een golflengte van minder dan 1100nm het kristallijne silicium een fotovoltaïsch effect laten produceren. Energieopwekking met zonnecellen is een hernieuwbare en milieuvriendelijke methode voor energieopwekking, die geen broeikasgassen zoals koolstofdioxide produceert tijdens het stroomopwekkingsproces en het milieu niet vervuilt. Volgens de productiematerialen is het verdeeld in op silicium gebaseerde halfgeleiderbatterijen, CdTe dunne-filmbatterijen, CIGS-dunne-filmbatterijen, kleurstofgevoelige dunne-filmbatterijen, organisch materiaalbatterijen, enz. Siliciumcellen zijn onderverdeeld in eenkristalcellen, polykristallijne cellen en dunne-filmcellen van amorf silicium. De belangrijkste parameter voor zonnecellen is het conversierendement. Onder de op silicium gebaseerde zonnecellen die in het laboratorium zijn ontwikkeld, is de efficiëntie van monokristallijne siliciumcellen 25,0 procent, de efficiëntie van polykristallijne siliciumcellen is 20,4 procent, de efficiëntie van CIGS dunne-filmcellen is 19,6 procent, de efficiëntie van CdTe dunne-filmcellen is 16,7 procent en de efficiëntie van dunne-filmcellen van amorf silicium (amorf silicium) is 10,1 procent
