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技術知識

太陽能光伏板發電的原理是什麽?

太陽能電池發電原理: 太陽能電池是一對光有響應並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:單晶矽,多晶矽,非晶矽,砷化镓,硒銦銅等。它們的發電原理基本相同,現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體矽經過摻雜磷可得N型矽,形成P-N結。 當光線照射太陽能電池表麵時,一部分光子被矽材料吸收;光子的能量傳遞給了矽原子,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。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。 晶體矽太陽能電池的製作過程: “矽”是我們這個星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀科學家們發現了晶體矽的半導體特性後,它幾乎改變了一切,甚至人類的思維。
 
 
 
光伏發電是根據光生伏特效應原理,利用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並網發電,光伏發電係統主要由太陽能電池板(組件)、控製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於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。太陽能光伏發電的最基本元件是太陽能電池(片),有單晶矽、多晶矽、非晶矽和薄膜電池等。目前,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用於一些小係統和計算器輔助電源等。 
 
國產晶體矽電池效率在10至13%左右,國外同類產品效率約18至23%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。目前,光伏發電產品主要用於三大方麵:
 
一、是為無電場合提供電源,主要為廣大無電地區居民生活生產提供電力,還有微波中繼電源、通訊電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源;
 
 
 
二、是太陽能日用電子產品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草坪燈等;
 
 
 
三、是並網發電,這在發達國家已經大麵積推廣實施。
 
 
 
太陽能發電係統的組成部分
 
太陽能發電係統由太陽能電池組、太陽能控製器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或 110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為: 
 
(一)太陽能電池板:太陽能電池板是太陽能發電係統中的核心部分,也是太陽能發電係統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個係統的質量和成本。 
 
 
 
(二)太陽能控製器:太陽能控製器的作用是控製整個係統的工作狀態,並對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控製器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控製器的可選項。