你知道太陽能電池板是如何發(fā)電的嗎？

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一、太陽能發(fā)電

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太陽能光發(fā)電包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電。而光伏發(fā)電是當(dāng)今太陽光發(fā)電的主流，擁有多種電池組件和形式，其中包括晶體硅片電池、薄膜電池、高效多結(jié)電池、第三代太陽能電池以及光伏發(fā)電系統(tǒng)平衡的組件;光感發(fā)電和光生物發(fā)電目前還處于原理性實驗階段;光化學(xué)發(fā)電具有成本低、工藝簡單等優(yōu)點，但是工作穩(wěn)定性問題需要進(jìn)一步解決。 因此，人們通常所說的太陽能光發(fā)電就單指光伏發(fā)電。

二、太陽能電池板發(fā)電原理

單晶硅太陽能電池片

能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有多種，如單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體硅為例描述光伏效應(yīng)過程.P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。如下圖所示，當(dāng)光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給了硅原子，使其電子發(fā)生了越遷，成為自由電子。自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚從而形成電位差，當(dāng)外部接通電路時，在該電位差的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的實質(zhì)是光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

光伏效應(yīng)原理圖

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三、晶體硅片電池板

晶體硅電池片組件的多層構(gòu)造形式

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晶體硅片電池被稱為第一代太陽能電池。 純硅含有極少量的諸如硼和磷之類的元素。這些元素分別形成空穴型半導(dǎo)體和電子型半導(dǎo)體，而這兩種半導(dǎo)體一旦接觸將會產(chǎn)生內(nèi)置電場。正是因為這種電場的存在，半導(dǎo)體裝置就會釋放出大量電子，電子通過晶體硅片電池將光能轉(zhuǎn)換成電能。在實驗室里測出單晶硅太陽能電池的最高轉(zhuǎn)換效率為23%，而規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率只有15%。

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東北制造

現(xiàn)在開始研發(fā) 鈣鈦礦的高性能太陽能硅電池，據(jù)說實驗室轉(zhuǎn)換效率達(dá)到27%

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