光伏和光電有什麼區別?


光伏效應:半導體受光照時由於非對稱結構將空穴電子對分離而產生電壓的效應。

光電效應:金屬受光照時產生電子逸出的現象。

光電材料:具有在光能和電能之間相互轉換功能的材料,如發光材料、光伏材料等

光伏材料:指的是能夠將光能轉化為電能的材料,是光電材料的一大類


現在的通稱裡面,一般光伏是指能源領域,簡單來說就是發電的,強電領域。

現在說的光電,一般特指通信領域,光與電都只是信號,弱電領域。

兩者基本毫無重疊。


光伏發電是利用太陽能電池技術,有光子使電子躍遷,形成電位差,光能直接就轉變為電能,產生直流電。

太陽能光熱發電是將光能轉變為熱能,然後再通過傳統的熱力循環做功發電的技術。太陽能光熱發電產生的是和傳統的火電一樣的交流電,與傳統發電方式和現有電網的匹配性更好,可直接上網。

兩者之間最為重要的差別,則在於各自在能量儲存方式上的差異。而儲能對於彌補太陽能發電的間歇性,以及對電網的調峰能力,具有著非常重要的意義。由於光伏發電是由光能直接轉換為電能,因此其多餘的能量只能採用電池儲存,其技術難度和造價遠比太陽能光熱發電中,僅需儲熱要大得多。因此,易於對多餘的能量進行儲存,以實現連續穩定的發電和調峰發電,是太陽能熱發電相對於光伏發電的一個最為重要和明顯的優勢。

光伏和光熱發電各有優劣勢,有各自的應用領域。光熱發電規模比較大,而光伏則相對較小,適合家庭、居民小區等,包括與建築相結合,因此,兩者應用範圍並不完全一樣。


光伏是光生伏特效應的簡稱,光生伏特效應是 光照在金屬/半導體層上電位差的過程,因為有了電位差,所以能產生為電能。所以,光電是現象,光伏是本質。

另,也有把光伏效應籠統稱為光電效應的。


光電包含內容更廣,包含光電互相轉換的各種理論和基於這些理論基礎的元器件,比如laser,modulator,detector,waveguide等等。而光伏(photovoltaic)即使太陽能電池,也就是基於光備材料吸收轉換為直流電這一特性製造的具體元器件是,屬於光電領域的一個重要分支。


其實排名的第一的答案已經說了,不過可能不是很通俗。這是兩個不同的物理過程。所以在解釋光電效應的時候,才會有人迷惑,發現波動性無法解釋。愛因斯坦因光電效應的解釋獲得諾貝爾獎,所以大家可以體會一下這個彎轉的有多難。

光電效應,對現行教材教出的學生來說好理解。因為貌似現在教科書都很強調光的粒子性,因為數學上好處理嘛,粗略看就是高中質點動力學就夠了。其物理圖景是,入射光子通過「剛性」碰撞,直接敲掉電子。這個一般發生在以電子為傳導粒子的導體里,因為自由電子很豐富而且受束縛少,所以光子才能碰見它且很輕易就踢走它。

光伏效應,即光生伏特,什麼意思?入射一個光子,可以產生電勢差。這個的物理圖景是,入射光子產生了一個載流子對,或者說一個電子-空穴對。但不同材料的實驗結果,是簡單的碰撞模型無法解釋的。所以最初是通過光的波動性來理解。在無機物里,主要是光子能量被吸收,使電子躍遷到導帶,留下一個空穴,從而產生了電子-空穴。在有機物里,目前具體細節不太清楚,不過大致過程是和無機物一樣的,也是輻射躍遷,但產生的激子,即電子-空穴對,不會馬上分離。它們之間的作用力還很大,基本可以看作一個準粒子來處理,並且有機物里的電子-空穴仍然有可能重新回到自己原來的位置,而不產生伏特。所以有機物的光伏效應發現較晚。


通常說的太陽能發電指的是太陽能光伏發電,簡稱「光電」。光伏發電是利用半導體界面的光伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。光伏發電系統示例理論上講,光伏發電技術可以用於任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發電的最基本元件是太陽能電池(片),有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。其中,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用於一些小系統和計算器輔助電源等。中國國產晶體硅電池效率在10至13%左右,國際上同類產品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。 光電是由光的作用產生的電,以光電子學為基礎,綜合利用光學、精密機械、電子學和計算機技術解決各種工程應用課題的技術學科。信息載體正在由電磁波段擴展到光波段,從而使光電科學與光機電一體化技術集中在光信息獲取、傳輸、處理、記錄、存儲、顯示和感測等的光電信息產業上。


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