1、太陽能電池發(fā)電原理:
????太陽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。
2、晶體硅太陽電池的制作過程:
???“硅”是我們這個星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后,它幾乎改變了一切,甚至人類的思維,20世紀末.我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用,晶體硅太陽電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快。生產(chǎn)過程大致可分為五個步驟:a、提純過程?b、拉棒過程?c、切片過程?d、制電池過程?e、封裝過程。
3、太陽電池的應(yīng)用:
????上世紀60年代,科學(xué)家們就己經(jīng)將太陽電池應(yīng)用于空間技術(shù)——通信衛(wèi)星供電,上世紀末,在人類不斷自我反省的過程中,對于光伏發(fā)電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切,不僅在空間應(yīng)用,在眾多領(lǐng)域中也大顯身手。如:太陽能庭院燈、太陽能發(fā)電戶用系統(tǒng)、村寨供電的獨立系統(tǒng)、光伏水泵(飲水或灌溉)、通信電源、石油輸油管道陰極保護、光纜通信泵站電源、海水淡化系統(tǒng)、城鎮(zhèn)中路標、高速公路路標等。在世紀之交前后期間,歐美等先進國家光伏發(fā)電并入城市用電系統(tǒng)及邊遠地區(qū)自然界村落供電系統(tǒng)納入發(fā)展方向。太陽電池與建筑系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化趨勢。
4、太陽電池基本性質(zhì):
???a?、光電轉(zhuǎn)換效率?η%?評估太陽電池好壞的重要因素。
???????目前:實驗室?η?≈?24%,產(chǎn)業(yè)化:η?≈?15%。
??b、單體電池電壓?V:0.4V——0.6V由材料物理特性決定。
??c、填充因子FF%:評估太陽電池負載能力的重要因素。?FF=(Im×Vm)/(Isc×Voc)
?????其中:Isc—短路電流,Voc—開路電壓,Im—最佳工作電流,Vm—最佳工作電壓;
??d、標準光強與環(huán)境溫度??地面:AM1.5光強,1000W/m2?,t?=?25℃;
??e、溫度對電池性質(zhì)的影響,例如:在標準狀況下,AM1.5光強,t=25℃某電池板輸出功率測得為100Wp,如果電池溫度升高至45℃時,則電池板輸出功率就不到100Wp