De aarde kan een enorme hoeveelheid zonne-energie onderscheppen, meer dan 173,000 TW (1TW=10^12W), wat een zeer groot aantal is. Het is 10.000 keer de totale energie die door alle mensen op aarde wordt gebruikt, maar deze energieën kunnen niet volledig worden benut. We kunnen verklaren waarom mensen niet volledig gebruik kunnen maken van zonne-energie vanuit het principe van energieopwekking door zonnepanelen.
Zonnepanelen zijn samengesteld uit zonnecellen die zijn gerangschikt en gecombineerd. De meest voorkomende zonnecellen zijn gemaakt van silicium, een soort halfgeleider en beschikt over extreem rijke reserves op aarde. Het kristallijne silicium in de zonnecel bevindt zich tussen de bovenste en onderste geleiderlagen, en elk siliciumatoom wordt via vier chemische bindingen gecombineerd met de aangrenzende atomen, zodat de elektronen gebonden zijn en niet zullen bewegen om stroom te genereren.
Een siliciumzonnecel heeft twee lagen van verschillende siliciumelementen (N-type silicium en P-type silicium). Er is een overschot aan elektronen in silicium van het N-type, en er is een extra positie in silicium van het P-type voor het opslaan van elektronengaten. De kruising van de twee soorten silicium wordt een PN-overgang, en elektronen kunnen door de PN-overgang gaan, waardoor aan de ene kant een positieve lading en aan de andere kant een negatieve lading ontstaat.
Licht kan worden begrepen als een stroom deeltjes die door de zon worden uitgezonden, en deze deeltjes zijn fotonen. Wanneer fotonen zonnecellen met voldoende energie raken, zullen ze op chemische bindingen kloppen om elektronen vrij te laten, waardoor er een gat achterblijft. De positief geladen gaten en negatief geladen elektronen kunnen vrij bewegen, en de elektronen worden naar de N-kant getrokken en de gaten worden naar de P-kant getrokken. Deze bewegende elektronen worden opgevangen door de kleine metalen sondes op de batterijplaat en stromen naar het externe circuit, waar ze elektrisch werk doen voordat ze terugkeren naar de geleidende aluminiumplaat aan de achterkant.
Elke zonnecel kan slechts ongeveer 0,5W produceren, en op dit moment kan er meer energie worden verkregen door de cellen in serie te schakelen om een module te vormen. Over het algemeen zijn er meerdere nodig710W zonnepaneelom het hele huis van stroom te voorzien. Elektronen zijn de enige bewegende delen in zonnecellen en uiteindelijk zullen ze allemaal terugkeren naar hun bron. Er is bij het hele proces geen sprake van slijtage en verbruik, waardoor zonnepanelen over het algemeen tientallen jaren mee kunnen.
Waarom kunnen we dan niet volledig op zonne-energie vertrouwen? Er zijn politieke factoren en sommige ondernemers willen de huidige status van de energievoorziening behouden. Hier concentreren we ons vooral op de fysieke en logische problemen. Ten eerste is zonne-energie niet gelijkmatig verdeeld. Op sommige plaatsen is er veel zonneschijn, terwijl het op andere plaatsen het hele jaar door regent en de meeste zonne-energie wordt geblokkeerd door wolken. Ten tweede is er 's nachts zonne-energie beschikbaar, en sommige delen zijn vrijwel afwezig. Daarom vereist het volledig vertrouwen op de opwekking van zonne-energie een zeer efficiënte technologie om elektriciteit van zonnige plaatsen naar bewolkte gebieden te transporteren. Er is ook een efficiënte methode nodig om elektriciteit op te slaan, en het verbeteren van de efficiëntie van energieopslagbatterijen is ook een enorme uitdaging.
Bij gebruik van module-efficiëntie zullen sommige fotonen worden gereflecteerd en zullen sommige elektronen terugvallen in het gat voordat ze de lus binnengaan. Op deze manier wordt de fotonenenergie niet benut. Op dit moment kunnen de meest efficiënte zonnecellen slechts 46% van het zonlicht omzetten in elektriciteit, en de efficiëntie van de energieopwekking van de meeste commerciële systemen voor de opwekking van zonne-energie bedraagt 15%-20%. De energieopwekkingsefficiëntie van Jingsun-zonnepanelen ligt boven de 20%.
Hoewel er veel beperkingen zijn, is het haalbaar om de huidige zonne-energietechnologie te gebruiken om de hele aarde van stroom te voorzien. We hebben geld nodig om infrastructuur op een grote open ruimte te bouwen. Er wordt geschat dat het honderdduizenden vierkante kilometer zal beslaan, wat groot lijkt, maar de Sahara-woestijn beslaat een oppervlakte van 3 miljoen vierkante kilometer. Tegelijkertijd wordt, met de voortdurende ontwikkeling van de technologie, de efficiëntie van de opwekking van zonne-energie voortdurend verbeterd en wordt de prijs steeds goedkoper, wat een zeker concurrentievermogen heeft met het elektriciteitsnet. Uitvindingen zoals drijvende eilanden op zonne-energie kunnen de status quo veranderen.
Momenteel zijn er meer dan 1 miljard mensen in de wereld die geen gebruik kunnen maken van een stabiele stroomvoorziening, vooral in sommige ontwikkelingslanden. Ze hebben voldoende zonneschijn om te gebruiken, en zonne-energie is veiliger en goedkoper om elektriciteit op te wekken, die tot de groene energie behoort en superieur is aan niet-hernieuwbare energie zoals steenkool en olie. Jingsun zonne-energie zet zich in voor de mondiale oorzaak van groene nieuwe energie en streeft ernaar het mondiale uniforme gebruik van groene nieuwe energie voor de mensheid te realiseren.