太陽電池是一種對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅, 非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發電原理基本相同,現已晶體硅為例描述光發電過程。 P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。
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,使電子發生了越遷,成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差,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生一定的輸出功率。這個過程的的實質是:光子能量轉換成電能的過程。
具體如下:太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并 網發電,光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,所以,光伏發電設備極為精 煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。
以晶體硅材料制備的太陽能電池主要包括:單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。單晶硅電池具有電池轉換效率高,穩定性好,但是成本較高;非晶硅太陽電池則具有生產效率高,成本低廉,但是轉換效率較低,而且效率衰減得比較厲害;鑄造多晶硅太陽能電池則具有穩定得轉換的效率,而且性能價格比最高;薄膜晶體硅太陽能電池則還只能處在研發階段。
鑄造多晶硅太陽能電池已經取代直拉單晶硅成為最主要的光伏材料。但是鑄造多晶硅太陽能電池的轉換效率略低于直拉單晶硅太陽能電池,材料中的各種缺陷,如晶界、位錯、微缺陷,和材料中的雜質碳和氧,以及工藝過程中玷污的過渡族金屬被認為是電池轉換效率較低的關鍵原因,因此關于鑄造多晶硅中缺陷和雜質規律的研究,以及工藝中采用合適的吸雜,鈍化工藝是進一步提高鑄造多晶硅電池的關鍵。量產的單晶硅電池轉換效率在17%左右,多晶硅電池轉換效率在16%左右。而薄膜電池量產的轉換效率為10%左右。
你好,硅基太陽能電池原理:
硅基太陽能電池:硅基太陽能電池,太陽能電池主要分為晶體硅電池和非晶硅電池兩大類。與晶體硅太陽能電池相比,包括硅基薄膜太陽能電池在內的非晶硅太陽能電池具有生產成本低、采光面積大、弱光發電好等突出優勢。
在光伏應用中,硅基薄膜太陽電池有許多特殊的優點,比如:
①硅基薄膜電池可在任何形狀的襯底上制作,可直接做成屋瓦式太陽電池。這種太陽能屋頂,可極大地節省安裝空間,減少系統成本。特別是柔性襯底的硅基薄膜電池,輕而柔軟,容易安裝,在建筑集成市場中具有很大的競爭力。②可以做成透射部分可見光的硅基薄膜太陽電池,稱為See-through型電池,這樣的電池可做為小汽車的太陽頂及房屋的窗玻璃。、
③可在很薄的不銹鋼(50μm)和塑料襯底上制備超輕量級的硅基薄膜太陽電池。這種電池具有很高的電功率/重量比(300W/kg),對于城市遙感用平流層氣球平臺和軍用無人駕駛尋航飛機的能源系統具有特殊的應用價值。
④硅基薄膜太陽電池子組件可做成集成型,具有高的輸出電壓,便于組裝和聯接。
⑤由于a-Si材料的光帶隙比μc-Si和poly-Si寬,因此a-Si太陽電池的功率輸出不明顯依賴于溫度。
希望對你有幫助