Aurinkopaneelit, joita kutsutaan myös aurinkokennomoduuleiksi, ovat valosähköisiä puolijohdepaneeleja, jotka käyttävät auringonvaloa (kutsutaan myös aurinkokennomoduuleiksi) sähkön tuottamiseen suoraan. Useita aurinkopaneeleja kootaan yhdelle paneelille tietyllä tavalla, mikä on aurinkosähkön tuotantojärjestelmän ydin.
Auringonvalo muodostaa puolijohteen pn-liitokselle uuden reikä-elektroni-parin. Pn-liitoksen sähkökentän vaikutuksesta reiät virtaavat P-alueelta N-alueelle ja elektronit virtaavat N-alueelta P-alueelle. Piirin kytkemisen jälkeen muodostuu virta. Näin aurinkosähköiset aurinkokennot toimivat.
Aurinkosähkön tuotanto Aurinkosähkön tuotantoon on kaksi menetelmää, joista toinen on valo-lämpö-sähkömuunnosmenetelmä ja toinen valo-sähkö-suoramuunnosmenetelmä.
(1) Valo-lämpö-sähkömuunnosmenetelmä on kehitetty käyttämällä auringon säteilyn tuottamaa lämpöenergiaa. Yleisesti ottaen aurinkokeräinten absorboima lämpö muunnetaan ilmanlaatuiseksi höyryksi, joka sitten ohjaa höyryturbiinien kehitystä. Siirtoprosessi on valosta lämpöä muuntava prosessi. Seuraava prosessi on lämpösähköinen muunnosprosessi.
(2) Suora valosähköinen muuntaminen tarkoittaa auringon säteilyenergian suoraa muuntamista sähköenergiaksi valosähköisen vaikutuksen kautta. Valosähköisen muuntamisen peruslaite on aurinkokennot. Aurinkosähkövaikutuksen vuoksi aurinkokennot ovat komponentteja, jotka muuttavat aurinkoenergian suoraan sähköenergiaksi, ja ne ovat eräänlainen puolijohdevalodiodi. Kun auringonvalo paistaa valodiodin päälle, valodiodi muuttaa auringonvalon sähköenergiaksi ja tuottaa sähkövirran. Monet akut on kytketty sarjaan tai rinnan, jolloin muodostuu neliömäinen aurinkokennojen ryhmä, jolla on suurempi lähtöteho.
Aurinkopaneelien koostumus ja kunkin osan toiminnot:
(1) Karkaistu lasi: Sen tehtävänä on suojata sähköntuotannon pääosaa (kuten kennoa), korkea valonläpäisevyys (yleensä yli 91 prosenttia) ja supervalkoinen vahvistava hoito.
(2) EVA: Käytetään karkaistun lasin ja sähköntuotannon päärungon (kennon) liimaamiseen ja kiinnittämiseen. Läpinäkyvän EVA-materiaalin laatu vaikuttaa suoraan komponenttien käyttöikään. EVA vanhenee ja muuttuu keltaisiksi joutuessaan alttiiksi ilmalle, mikä vaikuttaa komponenttien valonläpäisyyn ja siten komponenttien kehityslaatuun. Itse EVA:n laadun lisäksi myös komponenttivalmistajien pinoamisprosessi vaikuttaa suuresti (kuten EVA).
(3) Kennon päätehtävä on tuottaa sähköä. Valtavirtaa sähköntuotannon päämarkkinoilla ovat kiteiset piiaurinkokennot ja ohutkalvoaurinkokennot, joilla molemmilla on omat etunsa ja haittansa.
Kiteisen piin aurinkopaneelien laitekustannukset ovat suhteellisen alhaiset, mutta kulutus ja akkukustannukset ovat korkeat, mutta myös valosähköinen muunnostehokkuus on korkea, joten se soveltuu paremmin sähkön tuottamiseen ulkona auringonvalossa. Ohutkalvoisten aurinkopaneelien laitekustannukset ovat korkeat, mutta kulutus ja akkukustannukset ovat alhaiset. Valosähköinen muunnoshyötysuhde on yli puolet korkeampi kuin kiteisillä piikennoilla, mutta hämärävaikutelma on erittäin hyvä, ja se voi tuottaa sähköä myös tavallisessa valaistuksessa, kuten aurinkokennoissa laskimissa.
