太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理
跟著(zhù)全球經(jīng)濟的快速發(fā)展、人類(lèi)的進(jìn)步，人們對動(dòng)力提出了越來(lái)越高的要求，開(kāi)發(fā)新的動(dòng)力已經(jīng)成為當前人類(lèi)面對的火急課題。
由于火電需要焚燒煤、石油等化石燃料，一方面化石燃料蘊藏量有限，正面對著(zhù)干涸的風(fēng)險。另一方面焚燒燃料將排出CO2和硫的氧化物，會(huì )導致溫室效應和酸雨，惡化地球環(huán)境。水電要吞沒(méi)很多土地，有或許導致生態(tài)環(huán)境損壞，并且大型水庫一旦潰崩，結果將無(wú)法想象，別的，一些國家的水力資源也是有限的，并且還要受時(shí)節的影響。核電在正常情況下固然是潔凈的，但萬(wàn)一發(fā)生核泄漏，結果同樣是可怕的。
上述問(wèn)題都迫使人們去尋覓新的動(dòng)力。新動(dòng)力要同時(shí)契合兩個(gè)條件：一是蘊藏豐富，不會(huì )干涸；二是潔凈，不會(huì )威脅人類(lèi)和損壞環(huán)境。目前找到的新動(dòng)力有：太陽(yáng)能，風(fēng)能，燃料電池。
照射在地球上的太陽(yáng)，能量十分巨大，太陽(yáng)能照射在地球上大約40分鐘，便足以供全球人類(lèi)一年能量的消費?？梢哉f(shuō)，太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭的動(dòng)力。并且太陽(yáng)能發(fā)電潔凈，不發(fā)生公害。所以太陽(yáng)能發(fā)電是應用廣泛，前景光明的理想動(dòng)力。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理：
太陽(yáng)能光伏發(fā)電是使用太陽(yáng)能和半導體資料的電子學(xué)特性完成發(fā)電的。
1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理（光伏發(fā)電）：太陽(yáng)光照在半導體p-n結上，構成新的空穴電子對，在p-n結電場(chǎng)的效果下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就構成電流。這便是光電效應太陽(yáng)能電池的作業(yè)原理。
2、太陽(yáng)能發(fā)電兩種方法：一種是光—熱—電轉化方法，另一種是光—電直接轉化方法。
a、光—熱—電轉化方法：通過(guò)使用太陽(yáng)輻射發(fā)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽(yáng)能集熱器將所吸收的熱能轉化成工質(zhì)的蒸氣，再驅動(dòng)汽輪機發(fā)電。前一個(gè)進(jìn)程是光—熱轉化進(jìn)程；后一個(gè)進(jìn)程是熱—電轉化進(jìn)程，與一般的火力發(fā)電相同.太陽(yáng)能熱發(fā)電的缺陷是功率很低而本錢(qián)很高，估計它的出資至少要比一般火電站貴5～10倍.一座1000MW的太陽(yáng)能熱電站需要出資20～25億美元，平均1kW的出資為2000～2500美元。因而，目前只能小規模地應用于特殊的場(chǎng)合，而大規模使用在經(jīng)濟上很不合算，還不能與一般的火電站或核電站相競賽。
b、光—電直接轉化方法（光伏發(fā)電）：使用光電效應，將太陽(yáng)輻射能直接轉化成電能。光—電轉化的根本設備便是太陽(yáng)能電池。
能發(fā)生光伏效應的資料：?jiǎn)尉Ч?，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅，構成P－N結。晶體硅為根本的電池資料。以晶體硅資料制備的太陽(yáng)能電池主要包括：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)電池，鑄造多晶硅太陽(yáng)能電池，非晶硅太陽(yáng)能電池和薄膜晶體硅電池。單晶硅電池具有電池轉化功率高，安穩性好，可是本錢(qián)較高；非晶硅太陽(yáng)電池則具有出產(chǎn)功率高，本錢(qián)低價(jià)，可是轉化功率較低，并且功率衰減得比較快；鑄造多晶硅太陽(yáng)能電池則具有安穩的轉化的功率，并且性能價(jià)格比高；薄膜晶體硅太陽(yáng)能電池處在研發(fā)階段。硅系列太陽(yáng)能電池中，單晶硅和多晶硅的份額已超越百分之八十。
太陽(yáng)能電池出產(chǎn)進(jìn)程大致可分為五個(gè)進(jìn)程：a、提純進(jìn)程b、拉棒進(jìn)程c、切片進(jìn)程d、制電池進(jìn)程e、封裝進(jìn)程。
3、太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)程：
現以晶體為例描繪光發(fā)電進(jìn)程?！‘敼饩€(xiàn)照射太陽(yáng)能電池表面時(shí)，一部分光子被硅資料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，自由電子在P－N結兩側集聚構成了電位差，當外部接通電路時(shí)，在該電壓的效果下，將會(huì )有電流流過(guò)外部電路發(fā)生必定的輸出功率。當許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)就可以構成有較大輸出功率的太陽(yáng)能電池方陣。
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