太陽能電池發電原理

發佈日期: 2011 年 11 月 29 日 10:25 | 作者: | 分類: 綠能知識

太陽能電池是一對光有回應並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶矽,多晶矽,非晶矽,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發電原理基本相同,現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體矽經過摻雜磷可得N型矽,形成P-N結。

當光線照射太陽能電池表面時,一部分光子被矽材料吸收;光子的能量傳遞給了矽原子,使電子發生了越遷,成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差,當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。

晶體矽太陽能電池的製作過程

“矽”是我們這個星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀科學家們發現了晶體矽的半導體特性後,它幾乎改變了一切,甚至人類的思維。20世紀末,我們的生活中處處可見“矽”的身影和作用,晶體矽太陽能電池是近15年來形成產業化最快的。生產過程大致可分為五個步驟:a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。

太陽能電池的應用

上世紀60年代,科學家們就已經將太陽電池應用於空間技術——通信衛星供電,上世紀末,在人類不斷自我反省的過程中,對於光伏發電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切,不僅在空間應用,在眾多領域中也大顯身手。如:太陽能庭院燈、太陽能發電戶用系統、村寨供電的獨立系統、光伏水泵(飲水或灌溉)、通信電源、石油輸油管道陰極保護、光纜通信泵站電源、海水淡化系統、城鎮中路標、高速公路路標等。歐美等先進國家將光伏發電併入城市用電系統及邊遠地區自然界村落供電系統納入發展方向。太陽電池與建築系統的結合已經形成產業化趨勢。太陽能光伏玻璃幕牆元件得應用越來越多,隨著上海和北京的幾個項目進入實質性運轉,這種方式將會代替普通玻璃幕牆,它具有反射光強度小、保溫性能好等特點!

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