太阳能光伏发电原理

2008-12-25 10:31:53 太阳能发电网
太阳能光伏发电原理   物质吸收光能产生电动势的现象,称为光生伏打效应。这种现象在液体和固体物质中都会发生。但是,只有固体,尤其是半导体P—N结器件在太阳光照射下的光电转换效率较高。利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池,可将太阳的光能直接转换成为电能,称为光一电转换,即太阳能光伏发电。   太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池
太阳能光伏发电原理
   物质吸收光能产生电动势的现象,称为光生伏打效应。这种现象在液体和固体物质中都会发生。但是,只有固体,尤其是半导体P—N结器件在太阳光照射下的光电转换效率较高。利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池,可将太阳的光能直接转换成为电能,称为光一电转换,即太阳能光伏发电。
   太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池,是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上时,太阳能电池吸收光能,产生光生电子一空穴对。在电池内建电场作用下,光生电子和空穴分离,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应”。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有了“光生电流”流过,从而获得功率输出。这样,太阳的光能就直接变成了可以使用的电能。
   太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤,即:
   (1)太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子一空穴对,称为“光生载流子”,两者的电性相反,电子带负电,空穴带正电。
   (2)电性相反的光生载流子被半导体P—N结所产生的静电场分离开。
   (3)光生载流子电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集,并在外电路中产生电流,从而获得电能。


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