太陽能電池的發(fā)電原理是什么?
太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分.其作用是將太陽能的輻射能力轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負(fù)載工作.太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本. 太陽能電池板的工作原理:半導(dǎo)體p-n結(jié)的光生伏打效應(yīng).簡而言之,就是當(dāng)物體受到光照時,物體內(nèi)部的電荷分部狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生的電動勢和電流的一種效應(yīng),當(dāng)太陽光或者其他光照射到半導(dǎo)體p-n結(jié)時,就會在p-n結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓.
太陽能發(fā)電板的工作原理?
太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成.如輸出電源為交流220V或 110V,還需要配置逆變器.在有外界能量輸入時,低能級上的電子吸收能量躍遷到高能級,就發(fā)生了電子的運動,具有了導(dǎo)電性.
太陽能電池板的工作原理是什么?
太陽能電池發(fā)電原理: 太陽能電池是一對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件.能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,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)以晶體為例描述光發(fā)電過程.P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié). 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,使電子發(fā)生了越遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時,在該電壓的作用下,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.
太陽能電池板的發(fā)電原理是怎樣的?
太陽電池是一種可以將能量轉(zhuǎn)換的光電元件，其基本構(gòu)造是運用P型與N型半導(dǎo)體接合而成的。半導(dǎo)體最基本的材料是“硅”，它是不導(dǎo)電的，但如果在半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì)，就可以做成P型與N型半導(dǎo)體，再利用P型半導(dǎo)體有個電洞，與N型半導(dǎo)體多了一個自由電子的電位差來產(chǎn)生電流，所以當(dāng)太陽光照射時，光能將硅原子中的電子激發(fā)出來，而產(chǎn)生電子和電洞的對流，這些電子和電洞均會受到內(nèi)建電位的影響，分別被N型及P型半導(dǎo)體吸引，而聚集在兩端。此時外部如果用電極連接起來，形成一個回路，這就是太陽電池發(fā)電的原理。簡單的說，太陽光電的發(fā)電原理，是利用太陽電池吸收0.4μm～1.1μm波長(針對硅晶)的太陽光，將光能直接轉(zhuǎn)變成電能輸出的一種發(fā)電方式。由于太陽電池產(chǎn)生的電是直流電，因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直/交流轉(zhuǎn)換器，換成交流電，才能供電至家庭用電或工業(yè)用電。
太陽能電池板的工作原理?
太陽能發(fā)電原理
太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或 110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：
（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。
（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補償?shù)墓δ堋Ｆ渌郊庸δ苋绻饪亻_關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項。
（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。
（四）逆變器：在很多場合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負(fù)載時，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡單的降壓）。
太陽能電池板發(fā)電的原理。
光生伏特效應(yīng)簡稱為光伏效應(yīng)，指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬組合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。
產(chǎn)生這種電位差的機理有好幾種，主要的一種是由于阻擋層的存在。以下以P-N結(jié)為例說明。
熱平衡態(tài)下的P-N結(jié)
P-N結(jié)的形成：
同質(zhì)結(jié)可用一塊半導(dǎo)體經(jīng)摻雜形成P區(qū)和N區(qū)。由于雜質(zhì)的激活能量ΔE很小，在室溫下雜質(zhì)差不多都電離成受主離子NA-和施主離子ND+。在PN區(qū)交界面處因存在載流子的濃度差，故彼此要向?qū)Ψ綌U散。設(shè)想在結(jié)形成的一瞬間，在N區(qū)的電子為多子，在P區(qū)的電子為少子，使電子由N區(qū)流入P區(qū)，電子與空穴相遇又要發(fā)生復(fù)合，這樣在原來是N區(qū)的結(jié)面附近電子變得很少，剩下未經(jīng)中和的施主離子ND+形成正的空間電荷。同樣，空穴由P區(qū)擴散到N區(qū)后，由不能運動的受主離子NA-形成負(fù)的空間電荷。在P區(qū)與N區(qū)界面兩側(cè)產(chǎn)生不能移動的離子區(qū)（也稱耗盡區(qū)、空間電荷區(qū)、阻擋層），于是出現(xiàn)空間電偶層，形成內(nèi)電場（稱內(nèi)建電場）此電場對兩區(qū)多子的擴散有抵制作用，而對少子的漂移有幫助作用，直到擴散流等于漂移流時達(dá)到平衡，在界面兩側(cè)建立起穩(wěn)定的內(nèi)建電場。
太陽能電池發(fā)電原理是什么??
原子外的電子根據(jù)量子學(xué)理論,是分成多個不同能級, 比如其中最外層的兩個能級E1,E2.這些能級上的電子是處于激發(fā)態(tài)的(原因是離中心質(zhì)子較遠(yuǎn),受束縛能力差,較為活躍),所以很容易從高能級E1跳到E2,發(fā)出一個能量為E1-E2的光子,也能吸收一個能量為E1-E2的光子,從低能級躍遷到高能級. 沒有外照光的情況下,這兩種躍遷比較弱.但是當(dāng)有較多能量為E1-E2的光子照射的時候,這些電子受激發(fā),躍遷非常頻繁,對外就能形成電流,通過太陽能電池的儲能方法,將電能儲備起來,以后使用.
太陽能電池板原理?
太陽能電池板的原理是:半導(dǎo)體材料在光的照射下能擊發(fā)出載流子的原理來制作太陽能電池板的.我們可以做個試驗,首先找廢舊的晶體管一個或幾個最好是大功率的PNP或NPN型都可以,但是必須是完好的.小心去掉晶體管的管帽,露出管心;把它放到陽光下用萬能表MA檔測量晶體管的C,E極就會發(fā)現(xiàn)萬能表指針偏轉(zhuǎn).說明有電流流過萬能表.一般它的電壓為0.5V,可以把它們幾個串聯(lián)起來可以得到幾伏的電壓;如果是3V可以帶動3V的收音機或其他的3V的電器.以此類推.朋友現(xiàn)在你可以做這個試驗了.祝你成功.
太陽能電池板的發(fā)電原理是什么??
太陽能電池板是由太陽能電池片發(fā)電的,光生伏打照應(yīng),將太陽能轉(zhuǎn)換成電能,太陽能電池板發(fā)的電是直流電.主要由電池片內(nèi)部的PN結(jié)來形成電勢差,使光剩載流子定向運動,即產(chǎn)生電流.
太陽能電池板的發(fā)電原理
太陽電池是一種對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，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發(fā)電過程。 P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。
當(dāng)光線照射太陽電池表面時，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了躍遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的的實質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。
一、太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。
（1） 光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動汽輪機發(fā)電。前一個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程；后一個過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣。太陽能熱發(fā)電的缺點是效率很低而成本很高，估計它的投資至少要比普通火電站貴5～10倍。一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20～25億美元，平均1kW的投資為2000～2500美元。因此，適用小規(guī)模特殊的場合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競爭。
（2） 光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)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(yōu)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(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染；太陽能電池可以大中小并舉，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 太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源，就要根據(jù)用電器的功率，合理選擇各部件。下面以100W輸出功率，每天使用6個小時為例，介紹一下計算方法：
1.首先應(yīng)計算出每天消耗的瓦時數(shù)(包括逆變器的損耗)：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%，則當(dāng)輸出功率為100W時，則實際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W；若按每天使用5小時，則輸出功率為111W*5小時=555Wh。
2.計算太陽能電池板：按每日有效日照時間為6小時計算，再考慮到充電效率和充電過程中的損耗，太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中，太陽能電池板的實際使用功率。 單晶硅太陽能的光電轉(zhuǎn)換效率最高的達(dá)到24%,這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的。但是單晶硅太陽能電池的制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。多晶硅太陽能電池從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，此外，多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。因此，從性能價格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。
研究者發(fā)現(xiàn)有一些化合物半導(dǎo)體材料適于作太陽能光電轉(zhuǎn)化薄膜。例如CdS,CdTe；Ⅲ-V化合物半導(dǎo)體：GaAs,AIPInP等；用這些半導(dǎo)體制作的薄膜太陽能電池表現(xiàn)出很好光電轉(zhuǎn)化效率。具有梯度能帶間隙多元的半導(dǎo)體材料，可以擴大太陽能吸收光譜范圍，進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。使薄膜太陽能電池大量實際的應(yīng)用呈現(xiàn)廣闊的前景。在這些多元的半導(dǎo)體材料中Cu(In,Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽光吸收材料。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計出光電轉(zhuǎn)換效率比硅明顯地高的薄膜太陽能電池,可以達(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%.