太阳能电池的工作原理
原理:太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,光生空穴流向p区,光生电子流向n区,接通电路后就产生电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。光—热—电转换:光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~2500美元。因此,只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。光—电直接转换:太阳能电池发电是根据特定材料的光电性质制成的。黑体(如太阳)辐射出不同波长(对应于不同频率)的电磁波,如红外线、紫外线、可见光等等。当这些射线照射在不同导体或半导体上,光子与导体或半导体中的自由电子作用产生电流。射线的波长越短,频率越高,所具有的能量就越高,例如紫外线所具有的能量要远远高于红外线。但是并非所有波长的射线的能量都能转化为电能,值得注意的是光电效应于射线的强度大小无关,只有频率达到或超越可产生光电效应的阈值时,电流才能产生。能够使半导体产生光电效应的光的最大波长同该半导体的禁带宽度相关,譬如晶体硅的禁带宽度在室温下约为1.155eV,因此必须波长小于1100nm的光线才可以使晶体硅产生光电效应。太阳电池发电是一种可再生的环保发电方式,发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体,不会对环境造成污染。按照制作材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。其中硅电池又分为单晶电池、多晶电池和无定形硅薄膜电池等。对于太阳电池来说最重要的参数是转换效率,在实验室所研发的硅基太阳能电池中,单晶硅电池效率为25.0%,多晶硅电池效率为20.4%,CIGS薄膜电池效率达19.6%,CdTe薄膜电池效率达16.7%,非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1%太阳电池是一种可以将能量转换的光电元件,其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是“硅”,它是不导电的,但如果在半导体中掺入不同的杂质,就可以做成P型与N型半导体,再利用P型半导体有个空穴(P型半导体少了一个带负电荷的电子,可视为多了一个正电荷)。与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流,所以当太阳光照射时,光能将硅原子中的电子激发出来,而产生电子和空穴的对流,这些电子和空穴均会受到内建电位的影响,分别被N型及P型半导体吸引,而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来,形成一个回路,这就是太阳电池发电的原理。简单的说,太阳光电的发电原理,是利用太阳电池吸收0.4μm~1.1μm波长(针对硅晶)的太阳光,将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。扩展资料:太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电环保电池的伏安特性三个基本特性。具体解释如下1、太阳能电池的极性硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构,P+和N+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型;N和P,表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。2、太阳电池的性能参数太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。3太阳能电池的伏安特性P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg,小于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。参考资料:百度百科-----太阳能电池
汉能薄膜发电的原理是什么?
薄膜发电的原理百度上写的很明白,我就不再赘述。目前就我所知存在三种太阳能发电方式,传统的晶体硅,目前比较前沿的薄膜发电,还有一种发电方式(咳咳)忘记了。在这就谈谈这两种吧1.晶体硅:晶体硅目前技术成熟,规模化发展,成本非常低,但是发电效率比不上薄膜发电,而且目前晶体硅发展处于一个瓶颈状态,短时间要有较大的突破不太可能。2.薄膜发电:薄膜发电是属于新技术,各方面性能(发电效率,污染量等方面)优于晶体硅,虽然目前成本依旧比晶体硅高,但是规模化生产是可能的,降低成本随着技术研究和生产规模扩大也还能降低。据我调查,国内汉能的薄膜发电搞得最好,与国际接轨最紧密的光伏企业,专利获取方面也远超国内的绝大部分上市光伏企业。目前国内喝国际上太阳能市场都正在蓬勃发展,相信汉能能够发展得很好。但是:对于几年内赶超比尔盖茨,我个人觉得这纯属夸张说法。先不说目前国际上的各种政策方面对中国企业的抵制,就说国内国际发电,不要忘了,清洁能源发电可不止你光伏发电一种。风电,核电,水电,哪一个发电发展起来都能挤占你光伏发电的市场份额。虽然这些东西都存在各自的缺陷和短处,但是迟早都能克服的。另外现在这个时代,互联网才是发展中心和发展动力,几乎方方面面的资金都流入互联网了,就这方面而言,我个人觉得做太阳能产业的想在几年内赶超一个做互联网产业的,可能性不高。
多晶硅和单晶硅太阳能板哪个好
多晶硅和单晶硅太阳能板相比多晶硅好。1、成本低多晶硅的太阳能电池板的速率一般是单晶硅的二到三倍,电压要稳定一些。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,其光电转换效率约12%左右,稍低于单晶硅太阳电池,但是材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。2、工艺美观单晶是有序排列,多晶是无序排列,这主要是由它们的加工工艺决定的,多晶多采用浇注法生产,就是直接把硅料倒入埚中融化定型,而单晶是采取西门子法改良直拉,直拉过程就是一个原子结构重组的过程。以我们的肉眼来看,单晶硅看起来表面是一样的,多晶硅表面看起来就像有很多碎玻璃在里面,闪闪发光的。多晶硅性质:多晶硅具有半导体性质,其中微量的杂质会大大影响其导电性,多晶硅按纯度分为电子级、太阳能级和冶金级。在工业中,多晶硅可被用于太阳能光伏产业制造太阳能电池,其性价比较单晶硅太阳能电池高。此外,多晶硅还广泛用于全球电子工业,制造半导体晶体管等,多晶硅也是拉制单晶硅的重要原料。
太阳能板多晶硅好还是单晶硅好?
单晶硅电池和多晶硅电池没有太大的区别,它们的寿命和稳定性都很好。虽然单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高1%左右,但由于单晶硅电池只能做成正方形(四边都是圆弧状),因此当组成太阳能电池板的时候就会有一部分面积填不满;而多晶硅是正方形,所以不存在这样的一个问题。晶硅组件:单块组件成功率相对较高。同样占地面积下,装机容量要比薄膜组件高。但组件厚重易碎,高温性能较差,弱光性差,年度衰减率高。