你知道太陽能電池板是如何發電的嗎？

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電梯直達

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發表于 2022-8-31 14:44:43 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

一、太陽能發電

太陽能光發電包括光伏發電、光化學發電、光感應發電和光生物發電。而光伏發電是當今太陽光發電的主流，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、高效多結電池、第三代太陽能電池以及光伏發電系統平衡的組件;光感發電和光生物發電目前還處于原理性實驗階段;光化學發電具有成本低、工藝簡單等優點，但是工作穩定性問題需要進一步解決。因此，人們通常所說的太陽能光發電就單指光伏發電。

二、太陽能電池板發電原理

單晶硅太陽能電池片

能產生光伏效應的材料有多種，如單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等。它們的發電原理基本相同，現以晶體硅為例描述光伏效應過程.P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結。如下圖所示，當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，使其電子發生了越遷，成為自由電子。自由電子在P-N結兩側集聚從而形成電位差，當外部接通電路時，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。

光伏效應原理圖

三、晶體硅片電池板

晶體硅電池片組件的多層構造形式

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體和電子型半導體，而這兩種半導體一旦接觸將會產生內置電場。正是因為這種電場的存在，半導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換成電能。在實驗室里測出單晶硅太陽能電池的最高轉換效率為23%，而規模生產的單晶硅太陽能電池轉換效率只有15%。