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太阳能电池板的原理

时间:2022-11-17 返回列表
如今,全世界都面临着能源问题。随着古板能源的逐渐枯竭和古板能源造成的情况污染,开发新能源迫在眉睫。环保新能源越来越受到重视。太阳能是取之不尽的新能源,也是险些零污染的环保能源。现在太阳能电池已经在许多地方使用。下面简单介绍一下太阳能电池板的事情原理。

太阳能电池板介绍

       太阳能电池板是通过吸收太阳光,利用光电效应或光化学效应,将太阳的辐射能直接或间接转化为电能的装置。主要是利用太阳光的能量发电的电磁型。通常情况下,太阳能电池板的主要质料是硅,但由于制造本钱较高,至今没有获得广泛应用。不过太阳能电池板相关于其他电池产品来说,越发节能环保,相信未来会获得普及。

太阳能电池板原理

       太阳能电池板是一种对光有反应的有效装置,可以将光能转化为电能。能爆发光伏效应的质料有许多种,如单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜等。种种质料的发电原理基内幕同。这里,以晶体硅为例,将描述太阳能电池板的原理历程。P型晶体硅可以掺杂磷以获得N型硅,形成P-N结。

      当光线照射到太阳能电池板的主外貌时,一些光子被硅质料吸收;光子的能量转移到硅原子上,使电子迁移成自由电子,聚集在P-N结两侧,形成电势差。当外电路接通时,在这个电压的作用下,会有电流流过外电路,爆发一定的输出功率。这个历程的实质是光子能量转化为电能的历程。

      太阳能电池板是人类利用太阳能的重要手段。发电通常有两种方法,一种是光-热-电转换,另一种是光电直接转换。我们来看看这两种发电方法是如何的。

1.光-热-电转换模式:是利用太阳辐射爆发的热能进行发电的历程。一般太阳能集热器将吸收的热能转化为工质蒸汽,然后驱动汽轮机发电。前一个历程是光热转换历程,后一个历程是热电转换历程。其热电转换历程与普通火力发电相同。

2.光电直接转换模式:通过光电效应将太阳辐射能量直接转换为电能,其基本器件是太阳能电池板。太阳能电池板是利用光伏效应将太阳能直接转化为电能的装置。属于半导体光电二极管。当太阳光照射到光电二极管上时,光电二极管会将太阳能转化为电能,从而爆发电流。当多个太阳能电池板串联或并联时,可以形成输出功率更大的太阳能电池阵列。

       太阳能电池板热发电保存效率低、本钱高的缺点。预计投资至少比普通火电厂贵5 ~ 10倍。一个1000MW的太阳能热电站需要投资20 ~ 25亿美元,1kW平均投资2000 ~ 2500美元。所以太阳能电池板只适用于小规模的特殊场合,而大规模利用在目前来看是极不经济的,所以它现在还无法与普通的火力发电厂或者核电站相抗衡。

       虽然太阳能是一种很是环保的能源,太阳能电池是一种很好的节能方法,可是就目前的技术来看,太阳能电池的生产本钱照旧比较高,所以还没有普及。但清洁能源的应用将是一定趋势,太阳能险些无污染。无论是从能源照旧环保的角度来看,太阳能的生长都将是未来需要大力生长的工具。也许在不久的将来,我们每个人都将使用太阳能电池。
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