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問題 【其他】  【歸檔】15年11月26日

太陽能發電是什麼原理?是光電效應嗎?

問題描述 求太陽能電池原理!是不是和光電效應有關?
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 最佳答案 太陽能發電的原理:光生伏特效應。成本高。光生伏特效應:假設光線照射在太陽能電池上並且光在介面層被接納,具有足夠能量的光子可以在P型矽和N型矽中將電子從共價鍵中激起,致使發作電子-空穴對。介面層臨近的電子和空穴在複合之前,將經由空間電荷的電場結果被相互分別。電子向帶正電的N區和空穴向帶負電的P區運動。經由介面層的電荷分別,將在P區和N區之間發作一個向外的可測試的電壓。此時可在矽片的兩邊加上電極並接入電壓表。對晶體矽太陽能電池來說,開路電壓的典型數值為0.5~0.6V。經由光照在介面層發作的電子-空穴對越多,電流越大。介面層接納的光能越多,介面層即電池面積越大,在太陽能電池中組成的電流也越大。太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結電場的作用下,空穴由n區流向p區,電子由p區流向n區,接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。太陽能發電方式太陽能發電有兩種方式,一種是光—熱—電轉換方式,另一種是光—電直接轉換方式。(1) 光—熱——動—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣,再驅動汽輪機發電。前一個過程是光—熱轉換過程;後一個過程是熱—動再轉換成電最終轉換過程,與普通的火力發電一樣.太陽能熱發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。(2) 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,光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由於光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件,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。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;與火力發電相比,太陽能電池不會引起環境污染。
2015年11月26日 00:00

利用矽片的感光原理,人們制出了矽光電池,然後組裝成大型電池板,在太陽光或者亮光之下於是便產生了電流,產生的電流用蓄電池存起來,然後用逆變器的形式再變成標準的普通交流電,然後自用或輸入到國家電網。《注:光電池產生的是直流電,通過限流控制裝置充入電池,然後如上所示。》

2015年11月26日 00:00

太陽能發電原理 太陽能電池發電的主要原理是半導體的光電效應。矽原子有4個電子,如果在純矽中摻入有5個電子的原子如磷原子,就成為帶負電的N型半導體;若在純矽中摻入有3個電子的原子如硼原子,形成帶正電的P型半導體。當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結後,空穴由N極區往P極區移動,電子由P極區向N極區移動,形成電流。 製作時,多晶矽經過鑄錠、破錠、切片等程式後,製作成待加工的矽片。在矽片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結。然後採用絲網印刷,將精配好的銀漿印在矽片上做成柵線,經過燒結,同時製成背電極,並在有柵線的面塗一層防反射塗層,電池片就至此製成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在元件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。發電後可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網。發電系統成本中,電池組件約占50%,電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外50%。 太陽能電池晶片太陽能電池晶片是具有光電效應的半導體器件,半導體的PN結被光照後產生電流,當光直射太陽能電池晶片,其中一部分被反射,一部分被吸收。一部分透過電池晶片、被吸收的光激發被束縛的高能級狀態下的電子,使之成為自由電子,這些自由電子在晶體內向各方向移動,餘下空穴(電子以前的位置)。空穴也圍繞晶體飄移,自由電子(-)在N結聚集,空穴(+)在P結聚集,當外部環路被閉合,電流產生。

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