【原理】
太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,光生空穴流向p区,光生电子流向n区,接通电路后就产生电流 。这就是光电效应太阳能电池的工作原理 。太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式 。
太阳能电池的基本特性是什么?太阳能电池发电原理:
太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件.能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等.它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程.P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结.
当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率.这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程.
晶体硅太阳能电池的制作过程:
“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一.自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维.20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的.生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程.
太阳能电池的输出特性太阳能电池的输出特性:太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同电阻对应的工作电压和电流值制成曲线,即可得到太阳能电池的伏安特性曲线 。
如果所选择的负载电阻值能够最大化输出电压和电流的乘积,则可以获得由符号PM表示的最大输出功率 。此时,工作电压和电流称为最佳工作电压和电流,分别用符号Um和Im表示 。
P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、覆盖整个后表面的后欧姆接触和正面的抗反射层组成 。当电池暴露在太阳光谱中时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出没有贡献 。
能量大于禁带宽度Eg的光子将为电池的输出贡献能量Eg,而能量小于Eg的光子将以热的形式被消耗 。因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响 。
扩展资料:
太阳能电池的使用寿命由电池片,钢化玻璃,EVA,TPT等的材质决定,一般来说,使用较好材料的厂家生产的太阳能电池板的使用寿命可达25年,但随着环境的影响,太阳能电池板的材料会随着时间的变化而老化 。一般来说,20年后电力将减少30%,25年后将减少70% 。
太阳能电池主要以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能,产生光电转换反应 。
参考资料来源:百度百科-太阳能电池
参考资料来源:百度百科-太阳能电池板
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