太阳能电池的基本原理是什么 太阳能电池主要原理
2024-11-10 09:53 - 立有生活网
太阳能发电是什么原理 太阳能发电的原理是什么
1、太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能电池的基本原理是什么 太阳能电池主要原理
太阳能电池的基本原理是什么 太阳能电池主要原理
2、太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置。光生伏应的基本过程:设光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被接纳,具有足够能量的光子可以在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激起,致使产生电子-空穴对。界面层临近的电子和空穴在复合之前,将经由空间电荷的电场作用被相互分别。电子向带正电的N区而空穴向带负电的P区运动。经由界面层的电荷分别,将在P区和N区之间将形成一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。经由光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层接纳的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。
太阳能电池的基本原理是什么?
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置。太阳能电池以光电效应工作的结晶体太阳能电池和薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏应。所谓光生伏应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
为了理解太阳能电池的运作,我们需要考虑材料的属性并且同时考虑太阳光的属性。太阳能电池包括两种类型材料,通常意义上的P型硅和N体中,自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体掺杂了能俘获电子的硼、铝、镓、铟等杂质元素,那么就构成P型半导体。如果在硅晶体面中掺入能够释放电子的磷、砷、锑等杂质元素,那么就构成了N型半导体。若把这两种半导体结合在一起,由于电子和空穴的扩散,在交接面处便会形成PN结,并在结的两边形成内建电场。太阳光照在半导体 p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n 区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应,也是太阳能电池的工作原理。
太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应。能产生光电效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同。现以硅为例说明。
带正电荷硅原子旁边围绕着四个带负电荷的电子。可以通过向硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等来改变其特性。当掺入硼时,因为硼原子周围只有3个电子,所以硅晶体中就会存在着一个空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成N型半导体。当掺入磷原子时,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成P型半导体。N型半导体中含有较多的空穴,而P型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触面形成电势,这就是PN结。当光线照射太阳能电池表面时,PN结中的N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而在PN结两侧集聚形成电位。当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程就是光子能量转换成电能的过程。
【原理】
太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,光生空穴流向p区,光生电子流向n区,接通电路后就产生电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
【太阳能电池】
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic,photo光,voltaics伏特,缩写为PV),简称光伏。
太阳能电池有一个pn结,是利用pn结把光能转换为电能的;
基本原理是光生伏应
试述太阳能电池的工作原理
试述太阳能电池的工作原理?
答:太阳能电池工作原理的是半导体PN结的光生伏应。光生伏应,当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流。
太阳能电池就是把光能转化成电能。基本原理就是这样的没有其它的原理。
太阳能电池利用的是霍尔效应利用光照在硅板上使电子加速飞出形成电流
这种太阳能的电池工作原理是对它的那种原理的那种结构,是有一定非常好的那种。呃,对比的,所以它这个原理方面是有很大的区别。
师叔,他能电池的工作原理,太阳能电池的工作原理就是通过太阳能转化成电能,然后去公公给别的设备
什么是半导体?N型P型有啥区别?太阳能电池原理(上)
太阳能电池原理
太阳能电池原理是光伏效应。
太阳能电池的
太阳能电池又称为太阳能芯片或光电池,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏,简称光伏。
太阳能电池的产业现状
太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光伏反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:
1、硅太阳能电池;
2、以无机盐如、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;
3、功能高分子材料制备的太阳能电池;
4、纳米晶太阳能电池等。
太阳能电池的工作原理是什么?
太阳电池能量转换的基础是结的光生伏应。当光照射到pn结上时,产生电子一空穴对,在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区,受内建电场的吸引,电子流入n区,空穴流入p区,结果使n区储存了过剩的电子,p区有过剩的空穴。它们在pn结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外,还使p区带正电,n区带负电,在n区和p区之间的薄层就产生电动势,这就是光生伏应。此时,如果将外电路短路,则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过,这个电流称作短路电流,另一方面,若将pn结两端开路,则由于电子和空穴分别流入n区和p区,使n区的费米能级比p区的费米能级高,在这两个费米能级之间就产生了电位voc。可以测得这个值,并称为开路电压。由于此时结处于正向偏置,因此,上述短路光电流和二极管的正向电流相等,并由此可以决定voc的值。
太阳能电池的工作原理
原理:
太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,光生空穴流向p区,光生电子流向n区,接通电路后就产生电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
光—热—电转换:
光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍。
一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~0美元。因此,只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。
光—电直接转换:
太阳能电池发电是根据特定材料的光电性质制成的。黑体(如太阳)辐射出不同波长(对应于不同频率)的电磁波,如线、紫外线、可见光等等。
当这些射线照射在不同导体或半导体上,光子与导体或半导体中的自由电子作用产生电流。射线的波长越短,频率越高,所具有的能量就越高,例如紫外线所具有的能量要远远高于线。
但是并非所有波长的射线的能量都能转化为电能,值得注意的是光电效应于射线的强度大小无关,只有频率达到或超越可产生光电效应的阈值时,电流才能产生。
能够使半导体产生光电效应的光的波长同该半导体的禁带宽度相关,譬如晶体硅的禁带宽度在室温下约为1.155eV,因此必须波长小于1100nm的光线才可以使晶体硅产生光电效应。
太阳电池发电是一种可再生的环保发电方式,发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体,不会对环境造成污染。按照制作材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。
其中硅电池又分为单晶电池、多晶电池和无定形硅薄膜电池等。对于太阳电池来说重要的参数是转换效率,在实验室所研发的硅基太阳能电池中,单晶硅电池效率为25.0%,多晶硅电池效率为20.4%,CIGS薄膜电池效率达19.6%,CdTe薄膜电池效率达16.7%,非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1%
太阳电池是一种可以将能量转换的光电元件,其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体基本的材料是“硅”,它是不导电的,但如果在半导体中掺入不同的杂质,就可以做成P型与N型半导体,再利用P型半导体有个空穴(P型半导体少了一个带负电荷的电子,可视为多了一个正电荷)。
与N型半导体多了一个自由电子的电位来产生电流,所以当太阳光照射时,光能将硅原子中的电子激发出来,而产生电子和空穴的对流,这些电子和空穴均会受到内建电位的影响,分别被N型及P型半导体吸引,而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来,形成一个回路,这就是太阳电池发电的原理。
简单的说,太阳光电的发电原理,是利用太阳电池吸收0.4μm~1.1μm波长(针对硅晶)的太阳光,将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。
扩展资料:
太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电环保电池的伏安特性三个基本特性。具体解释如下
1、太阳能电池的极性
硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构,P+和N+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型;N和P,表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。
2、太阳电池的性能参数
太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。
3太阳能电池的伏安特性
P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。
当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg,小于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。
参考资料:百度百科-----太阳能电池
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