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太陽能電池（solar cell）是利用半導體材料的光電效應，將太陽能轉換成電能的裝置。

太陽能電

1.陽光照射促使電子與其原子分離。

2.電子空穴和電子開始朝著PN結合面移動。

3.當電子空穴和電子在PN結合面上匯合時，即產生電壓。連接導線時，即產生電。

優點：

1、太陽能資源取之不盡，用之不竭；

2、，無噪聲，無污染排放外，干凈；

3、太陽能資源隨處可得，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路所造成的電能損失。

4、光伏發電的能量轉換過程簡單，直接從光能轉換到電能，不存在機械磨損。

缺點：

1、照射的能量分布密度小，要占用巨大面積；

2、受季節、氣候、晝夜等因素影響發電；

3、投資成本高；

4、太陽能電池板的生產卻具有高污染、高能耗的特點。

發電原理

太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理 [1] 。

一、太陽能發電方式太陽能發電有兩種方式，一種是光—熱—電轉換方式，另一種是光—電直接轉換方式。

（1） 光—熱——動—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣，再驅動汽輪機發電。前一個過程是光—熱轉換過程；后一個過程是熱—動再轉換成電終轉換過程，與普通的火力發電一樣.太陽能熱發電的缺點是效率很低而成本很高，估計它的投資至少要比普通火電站貴5～10倍。

（2） 光—電直接轉換方式該方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏應而將太陽光能直接轉化為電能的器件，是一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產生電流。當許多個電池串聯或并聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有性、清潔性和靈活性三大優點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發電相比，太陽能電池不會引起環境污染。

能量轉換環節少。

從能量轉換環節來看，太陽能光伏發電是直接將太陽輻射能轉換為電能，在所有可再生能源利用中，太陽能光伏發電的轉換環節少、利用直接。一般來說，在整個生態環境的能量流動中，隨著轉換環節的增加、轉換鏈條的拉長，能量的損失將呈幾何級增加，并同時大大增加整個系統的建設、運行成本和不穩定性。目前，晶體硅太陽能電池的光電轉換效率實用水平為15%-20%,實驗室高水平已達35%。

經濟、環保。

從資源條件尤其是土地占用來看，生物能、風能是較為苛刻的，而太陽能利用則很靈活。如果說太陽能光伏發電占用土地面積為1,風力則是太陽能的8-10倍，生物能則達到100倍。就水電而言，一個大型水壩的建成往往需要淹沒數十平方公里到上百平方公里的土地。相比而言，太陽能發電不需要占用更多的土地，屋頂、墻面都可成為太陽能光伏發電利用的場所，還可利用我國廣闊的沙漠，通過在沙漠上建造太陽能光伏發電基地，直接降低沙漠地帶直射到地表的太陽輻射，有效降低地表溫度，減小蒸發量，進而使植物的存活和生長在相當程度上成為可能，穩固并減少沙丘，又向大自然索取了所需的清潔可再生能源。