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光電發電是一項利用半導體界面的光生伏效應把光能直接轉換成電能的技術。太陽能電池是該技術的關鍵組成部分。在串聯后,對太陽能電池進
光電發電是一項利用半導體界面的光生伏效應把光能直接轉換成電能的技術。太陽能電池是該技術的關鍵組成部分。在串聯后,對太陽能電池進行封裝保護,可以形成大面積的太陽能電池組件,再與功率控制器等部分相配合,構成光伏發電裝置。
1.光電效應
若光照射到太陽電池并吸收到界面層,具有足夠能量的光子能使P型硅和N型硅中的電子與共價鍵產生電子-空穴對。在空間電荷場作用下,界面層附近的電子和空穴將彼此分離開來。在P區中,電子向帶正電荷的N區和空穴移動。由于界面層的電荷分離,可以在P區與N區間產生一個外部可測電壓。這時可以在硅片兩側加一個電極,然后連接到伏特計。對于單晶硅太陽電池,典型的開路電壓數值是0.5~0.6V。界面層中光線產生的電子-空穴對越多,電流越大。接觸層吸收的光能越多,即界面層即電池面積越大,在電池中產生的電流也越大。
2.原理
陽光照射到一個半導體p-n結,并形成了一個新的空穴-電子對。在pn結電場的作用下,空穴從n區流向p區,電子從p區流向n區,接通電路后形成電流。光電效應太陽能電池就是這樣工作的。
(1)光-熱-電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能來發電,一般由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉化為工質蒸汽,然后驅動汽輪機發電。前者為光熱轉換過程,后者為熱電式轉換過程,與一般熱能發電類似.其缺點是效率較低,成本較高,估計其投資至少比一般熱電廠貴5~10倍。
太陽能光伏發電原理你了解多少呢?
(2)光-電直接轉換方式這種方式是利用光電效應,把太陽輻射能直接轉化為電能,實現光電轉換的基本裝置是太陽能電池。太陽電池是一種利用光生伏效效應將太陽光能直接轉換成電能的裝置,它是一種半導體光電二極管,當太陽光照射在光電二極管上時,光電二極管將太陽的光能轉換成電能,產生電流。將多個電池串并聯起來,可形成具有較大輸出功率的太陽電池方陣。太陽電池是一種很有前途的新型電源,具有高效的清潔、靈活三大優點。太陽能電池壽命長,只要陽光存在,就可一次性投資,并可長期使用;與熱能相比,核能發電不會造成環境污染。