光伏發電原理 光伏發電主要原理是半導體的光電效應。當光子照射到金屬或半導體表面上時,它的能量可以被金屬或半導體中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服物體內部引力做功,離開原有物體表面成為光電子,光電子所形成的電流稱為光電流。 說到光伏發電,就不得不提一下“太陽能發電”,很多人認為光伏發電就是太陽能發電,其實不然,它們之間的關系是:光伏發電只是太陽能發電的一種,太陽能發電還包括了光化學發電、光感應發電和光生物發電。 光伏發電有輻射嗎? 家用光伏發電站由光伏組件、光伏逆變器、光伏支架以及光伏線纜等構成,整個發電過程是直接將光能轉化為電能,沒有任何化學變化以及核反應,所以光伏發電是、無噪聲、無輻射等干凈(無公害)的清潔能源。
硅太陽能電池的一般做成P+/N型構造或N+/P型構造,P+和N+,表明太陽能電池正是陽光照射層半導體器件的導電性種類;N和P,表明太陽能電池反面襯底半導體器件的導電性種類。太陽能電池的電氣性能與生產制造充電電池常用半導體器件的特點相關。太陽能電池的技術參數由開路電壓、短路容量、較大 功率、填充因子、變換率等構成。這種主要參數是考量太陽能電池特性優劣的標示。
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。