太陽能電池板的原理?
自1883 年美國科學家 Charies Fritts 製造了第一塊太陽能電池板至今,太陽能電池器件已經發展了三代,其光電轉換效率有了明顯的提高。太陽能電池板中具有將光能轉換為電能功能的原件叫做太陽能電池,一塊太陽能電池板中包含多塊太陽能電池,太陽能電池通過對光產生響應,從而將光能轉換成電力。
常見的 p-i-n 太陽能電池原理在於活性層吸收光子後半導體裡面產生光生載流子(電子、空穴),並且在內建電場的驅動下定向流動。如下圖所示 ,太陽能電池的工作原理主要分為三步:首先吸光活性層吸收光子併產生激子(或自由電荷,偶極子);其次是激子在選擇收集層界面分離成電荷載流子(電子、空穴);最後是載流子流經外
電路並被負載消耗。
當前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最主要的太陽能電池板板材料,其市場佔有率在90%以上,而且在今後相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料,單晶硅太陽能的光電轉換效率最高的達到24%。納米技術的發展也推動了光伏產業的迅速崛起,隨著科學家們對光伏材料研究的深入,染料敏化太陽能電池(DSCs),有機光伏(OPV)以及有機無機雜化太陽能電池(OIH)等材料也將逐漸走進我們的生產生活。
太陽能電池板一般分為兩種,一種是光熱電轉換方式,另一種是光電直接轉換方式。
第一種光轉化為熱量再轉化為電能,就跟家裡的太陽能熱水器類似。太陽能把水加熱了,水蒸氣可以用來驅動發電機發電,簡單粗暴。下圖就是太陽能熱電站,光被反射集中的都是太陽能熱電站。
另一種就是我們接觸的並不多,但是我們印象中的太陽能電池板:光直接轉化為電能。
光電直接轉換方式該方式是利用光電效應,將太陽輻射能直接轉換成電能。由光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能,基本結構是一個半導體光電二極體。當太陽光照到光電二極體上時,光電二極體就會把太陽的光能變成電能,產生電流。再詳細的說,就比較複雜了,想了解的請自行搜索。
當許多個電池串聯或並聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。
太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優點。太陽能電池壽命長,只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投資而長期使用;與火力發電、核能發電相比,太陽能電池不會引起環境污染;太陽能電池可以大中小並舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供一戶用的太陽能電池組,這是其它電源無法比擬的。
太陽能電池板的工作原理比較簡單。在太陽能電池板中,安裝了具有很多個光電二極體的集成電路。當太陽光照射到太陽能電池板上時,光電二極體通過光電效應,就產生了電流。但是由於光的強度不斷變化,使產生的電流不穩定,還不能直接提供給用電器,必須先把電能儲存在蓄電池中。再由蓄電池把穩定的電流輸送給用電器。這時的電流是直流電,也可以根據用電器的需要,通過交直流轉換器,把直流電轉換成所需要的交流電,再提供給用電器使用。謝邀!
太陽能電池原理可以搜索一下,很多詳細介紹。簡單說是一種輸出電壓隨天陽光照變化的發電裝置。因為天陽光不是恆定的,電池板的輸出電壓也不恆定,因此世界使用時它不是直接帶用電器,而是用太陽能電池板給蓄電池充電,然後用蓄電池給用電器直接供電,或者先用逆變器把直流電變成交流電再給用電器供電。
這是新興能源的利用,在這裡我也正在研究它,只知道部分見解,據說是光電效應材料發出的能量,據說利用效益從實際考查中,不是那麼高效的,可利用年限、,和成本控制不是廣告講的那回事!不可現在也在更新階段,只有從使用中發現問題,進行提什!
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