太阳能电池板原理 太阳能电池板发电原理？

太阳能电池板发电原理？

太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有四个电子。如果纯硅掺杂了五个电子的原子，比如磷原子，就会变成带负电的N型半导体。如果纯硅掺杂有三个电子的原子，例如硼原子，则形成带正电荷的P型半导体。

P型和N型结合时，接触面会形成电位差，成为太阳能电池。

当太阳光照射到P-N结上时，空穴从N极区移动到P极区，电子从P极区移动到N极区形成电流。

太阳能电池的基本原理？

太阳能电池的原理是光照射到合适的半导体设备上，转化为电能的物理过程。

这个原理可以预测太阳能电池的极限，估算损耗和功率。光子撞击太阳能电池板，被半导体材料吸收。

太阳能电池的原理是光子打到太阳能电池板上，被半导体材料吸收。电子(带负电荷的载流子)吸收光子，离开原子核，在物质中运动产生电流。通过适当的元件设计，电子只能单向流动。许多元件组合成一个阵列，将足够的光能转化为直流电使用。

太阳能板的工作原理与结构图？

太阳能电池又称“太阳能芯片”或“光伏电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体片。单个太阳能电池不能直接用作电源。作为电源，必须将几块单体太阳能电池串并联，紧密封装成组件。

太阳能电池板(又称太阳能电池组件)多个太阳能电池的组装是太阳能发电系统的核心部分，也是最重要的部分。

太阳能原理

原则：

阳光照射在半导体pn结上，形成新的空穴-电子对。在pn结电场的作用下，空穴从N区流向P区，电子从P区流向N区。电路接通后，就形成了电流。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，另一种是光电直接转换。

(1)光-热-电转换模式利用太阳辐射产生的热能发电。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。前一个过程是光热转换过程；后一个过程是热电转换过程。

(2)光电转换方式是利用光电效应将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本器件是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光伏效应将太阳能直接转化为电能的器件，是一种半导体光电二极管。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，产生电流。当多个电池串联或并联后，就可以成为输出功率比较大的太阳能电池阵列。

太阳能电池板的组成和功能

目前，晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是最主要的光伏材料，其市场份额在90%以上，在未来很长一段时间内仍将是太阳能电池的主流材料。

长期以来，多晶硅材料的生产技术一直掌握在美国、日本、德国等3个国家7家公司的10家工厂手中，造成技术封锁和市场垄断。

多晶硅的需求主要来自半导体和太阳能电池。根据纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。其中电子级多晶硅约占55%,太阳能级多晶硅约占45%。

随着光伏产业的快速发展，太阳能电池用多晶硅的需求增速快于半导体用多晶硅，预计到2008年太阳能用多晶硅的需求将超过电子级多晶硅。

1994年全球太阳能电池总产量只有69MW，2004年已经接近1200MW，短短10年增长了17倍。专家预测，太阳能光伏产业将超过核电，成为21世纪上半叶最重要的基础能源之一。

太阳能电池板的工作原理

(1)太阳能电池是如何工作的？

晶体硅N/P太阳能电池的工作原理：当P型半导体和N型半导体紧密结合时，在它们之间的界面处形成一个P-N结。当光伏电池受到太阳光照射时，正负电荷在P-N结两侧积累，产生光伏电压和内建电场，这就是“光伏效应”。从理论上讲，此时如果在内置电场的两侧引出电极，连接到合适的负载上，就会形成电流，在负载上获得功率。太阳能电池组件是利用半导体材料的电子特性实现P-V转换的固体器件。

(二)太阳能系统的基本组件

如上图所示，太阳能发电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池(组)组成。如果输出电源是交流220V或110V，还需要一个逆变器。

(3)各部分的功能是：

太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统的核心部分，也是太阳能发电系统中最有价值的部分。它的作用是将太阳的辐射能力转化为电能，或送至蓄电池储存，或推动负载工作。

太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，保护电池不被过充过放。在温差大的地方，合格的控制器还应具有温度补偿功能。其他附加功能，如灯光控制开关和时间控制开关，对于控制器应该是可选的。

电池：一般是铅酸电池。在小型和微型系统中，也可以使用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。它的作用是在有光的时候储存太阳能电池板产生的电能，然后在需要的时候释放出来。

逆变器：太阳能的直接输出一般是12VDC，24VDC，48VDC。为了给220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统产生的DC能量转化为交流能量，因此需要使用DC-交流逆变器。购买变频器时，效率是重要的标准之一。效率越高，光电模块产生的直流电转换成交流电的过程中产生的功率损耗就越少。可以说，逆变器的好坏决定了发电系统的效益，是太阳能发电系统的核心。

(D)太阳能发电系统设计需要考虑的主要因素：太阳能发电系统用在什么地方？这个地区的太阳辐射情况如何？