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相信大家都知道電子帶負電，在失去電子后空穴帶著正電這個常識，太陽能發電的原理就是依靠著這個常識，太陽能的光伏板的構造主要材料，是半導體晶體硅在制作時光伏板時，摻雜少量磷的是N型硅，易吸引電子，而摻雜了少量硼的是P型硅，易產生空穴，當這兩種硅結合在一起時，交界處會形成一個P-N結，這個結具有單向導電性，是很多電子技術的物質基礎，而光伏板就相當于是一大塊P-N結板，每當太陽照射在光伏板上時，就會吸收一個光子，從而產生一對電子和空穴，但是在兩個還沒有結合時，內部的電荷場就會強行將兩者分離，電子會流向N區帶著負電，空穴則會流向P區帶著正電，就這樣形成了一正一負的電勢差，當存在電勢差的電荷在通過導體自由移動的時候，就會滿足電流形成的條件 從而完成光能向電能的轉換，人類將這樣的轉換，分為光伏和光熱兩個大類別，不過這兩者在發電的工藝上，有著各自的優劣勢。

太陽能光伏發電原理

光生伏打效應在液體和固體物質中都會發生，但是只有固體（尤其是半導體PN結器件）在太陽光照射下的光電轉換效率較高。利用光生伏打效應原理制成晶體硅太陽能電池，可將太陽的光能直接轉換成為電能。太陽能光伏發電的能量轉換器是太陽能電池，又稱光伏電池，是太陽能光伏發電系統的基礎和器件。太陽能轉換成為電能的過程主要包括3個步驟：

(1)太陽能電池吸收一定能量的光子后，半導體內產生電子一空穴對，稱為“光生載流子”，兩者的電極性相反，電子帶負電，空穴帶正電。

(2)電極性相反的光生載流子被半導體PN結所產生的靜電場分離開。

(3)光生載流電子和空穴分別被太陽能電池的正、負極收集，并在外電路中產生電流，從而獲得電能。

太陽能光伏發電原理如下圖所示。當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給硅原子，使電子發生躍遷，成為自由電子，在PN結兩側集聚形成電位差。當外部電路接通時，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。

可免費使用且無須運輸。

人類可以通過專門的技術和設備將太陽能轉化為熱能或電能，就地加以利用，無須運輸，為人類造福。而且人類利用太陽能這一取之不盡的能源也是免費的。雖然由于緯度的不同、氣候條件的差異造成了太陽能輻射的不均勻，但相對于其他能源來說，太陽能對地球上絕大多數地區具有存在的普遍性，可就地取用。這就為常規能源缺乏的國家和地區解決能源問題提供了美好前景。

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