太陽能光伏發(fā)電的運(yùn)行原理是什么?
太陽能電池板提供電能---太陽能蓄能轉(zhuǎn)換部件轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成220V交流電---輸送進(jìn)電網(wǎng)、或者提供給用戶日常使用。
? 太陽能電池是一種具有光電轉(zhuǎn)換特性的半導(dǎo)體器件,它直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成直流電,是光伏發(fā)電的最基本單元。太陽電池特有的電特性是借助在晶體硅中摻入某些元素(例如 磷或硼等)。從而在材料的分子電荷里造成永久的不平衡,形成具有特殊電性能的半導(dǎo)體材料。在陽光照射下,具有特殊電性能的半導(dǎo)體內(nèi)可以產(chǎn)生自由電荷,這些自由電荷定向移動(dòng)并積累,從而在其兩端形成電動(dòng)勢,當(dāng)用導(dǎo)體將其兩端閉合時(shí)便產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象被稱為“光生伏打效應(yīng)”,簡稱光伏效應(yīng)。
目前應(yīng)用最廣的屬單晶硅太陽能電池,它由兩層半導(dǎo)體材料組成,其厚度大約0.25MM,形成兩個(gè)區(qū)域:一個(gè)正電荷區(qū),一個(gè)負(fù)電荷區(qū)。負(fù)區(qū)位于電池的上層,在這一層強(qiáng)迫滲透磷、硼等元素并與硅粘在一起。正區(qū)置于電池表層的下面,正負(fù)界面區(qū)域稱為P-N結(jié)。制造電池時(shí)P-N結(jié)被賦予了恒定的物理特性。當(dāng)陽光投射到電池內(nèi)保持松散狀態(tài)的電子時(shí),這些靠近P-N結(jié)的電子將朝電池的表層流動(dòng),用金屬線將太陽能電池的正伏級(jí)與伏載相連時(shí),在外電路就形成了電流。每個(gè)太陽能電池基本單元P-N結(jié)處的電動(dòng)勢大約為0.5V,此電壓值大小與電池片的尺寸無關(guān)。太陽能電池的輸出電流受自身面積和日照強(qiáng)度的影響,面積較大的電池能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的電流。
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