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太阳能电池板原理,太阳能电池板原理及工作原理

ysladmin 2024-03-18 38 0

太阳能电池板的发电原理是什么?

太阳能电池板的发电原理是:太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置.光生伏特效应:假设光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被接纳,具有足够能量的光子可以在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激起,致使发作电子-空穴对。

界面层临近的电子和空穴在复合之前,将经由空间电荷的电场结果被相互分别。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。经由界面层的电荷分别,将在P区和N区之间发作一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。

太阳能电池板原理,太阳能电池板原理及工作原理
(图片来源网络,侵删)

对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。经由光照在界面层发作的电子-空穴对越多,电流越大。界面层接纳的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中组成的电流也越大。

光是电磁波,是交替变化的电磁场。在无线电广播中,收音机天线在电磁场里会感应出高频电流,捡波后会变成音频电流。只有谐振时效果最好。光是电磁波,光照到物体上,电磁波会在原子分子之间发生谐振,同样感应出高频电流。由于光波频率很高,电子来回移动距离很小,是不定向的,对外没有电流输出。光照在物体上就会发热,转变成红外辐射。太阳能电池相当于大面积二极管,单向导电性把高频电流引出来了。任何一种二极管都有光伏作用。有人设想用微小金属天线把光转变成高频电流,整流后输出直流电,替代光伏发电。

太阳能电池板的原理?

太阳能光伏板是将光能转换成电能的设备,利用硅材料的特性曲线通过引导正负极电子分流将光能转换成电能使用。太阳能光伏板,有多晶硅,单晶硅,和非晶硅,其中单晶硅晴天发电效果好,多晶硅阴雨天气发电效果比单晶硅发电多,非晶硅价格低,弱光发电效果好,但是使用寿命短,相关资料可以通过百度搜索了解。

太阳能电池板原理,太阳能电池板原理及工作原理
(图片来源网络,侵删)







太阳能电池原理可以搜索一下,很多详细介绍。简单说是一种输出电压随天阳光照变化的发电装置。因为天阳光不是恒定的,电池板的输出电压也不恒定,因此世界使用时它不是直接带用电器,而是用太阳能电池板给蓄电池充电,然后用蓄电池给用电器直接供电,或者先用逆变器把直流电变成交流电再给用电器供电。

太阳能电池板一般分为两种,一种是光热电转换方式,另一种是光电直接转换方式。

第一种光转化为热量再转化为电能,就跟家里的太阳能热水器类似。太阳能把水加热了,水蒸气可以用来驱动发电机发电,简单粗暴。下图就是太阳能热电站,光被反射集中的都是太阳能热电站。

太阳能电池板原理,太阳能电池板原理及工作原理
(图片来源网络,侵删)

另一种就是我们接触的并不多,但是我们印象中的太阳能电池板:光直接转化为电能。

光电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能。由光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能,基本结构是一个半导体光电二极管。当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。再详细的说,就比较复杂了,想了解的请自行搜索。

当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其它电源无法比拟的。

自1883 年美国科学家 Charies Fritts 制造了第一块太阳能电池板至今,太阳能电池器件已经发展了三代,其光电转换效率有了明显的提高。太阳能电池板中具有将光能转换为电能功能的原件叫做太阳能电池,一块太阳能电池板中包含多块太阳能电池,太阳能电池通过对光产生响应,从而将光能转换成电力。

常见的 p-i-n 太阳能电池原理在于活性层吸收光子后半导体里面产生光生载流子(电子、空穴),并且在内建电场的驱动下定向流动。如下图所示 ,太阳能电池的工作原理主要分为三步:首先吸光活性层吸收光子并产生激子(或自由电荷,偶极子);其次是激子在选择收集层界面分离成电荷载流子(电子、空穴);最后是载流子流经外

电路并被负载消耗。

当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的太阳能电池板板材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料,单晶硅太阳能的光电转换效率最高的达到24%。纳米技术的发展也推动了光伏产业的迅速崛起,随着科学家们对光伏材料研究的深入,染料敏化太阳能电池(DSCs),有机光伏(OPV)以及有机无机杂化太阳能电池(OIH)等材料也将逐渐走进我们的生产生活。