太阳能电池原理, 太阳能电池的原理:
太阳能电池又称“太阳能芯片”或“光伏电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体片。只要满足一定光照条件的光照,在环路的情况下,就能瞬间输出电压,产生电流。
太阳能电池是通过光电效应或光化学效应将光能直接转化为电能的器件。利用光伏效应工作的晶体硅太阳能电池是主流,而利用光化学效应工作的薄膜电池还处于胚胎阶段。
太阳能电池的基本特性包括太阳能电池的极性,太阳能电池的性能参数,太阳能电环保电池的伏安特性。
1、太阳能电池的极性
硅太阳能电池一般由P /N结构或N /P结构制成,其中P和N代表太阳能电池前光照层中半导体材料的导电类型;n和p表示太阳能电池的背衬底的半导体材料的导电类型。
太阳能电池的电特性与用于制造电池的半导体材料的特性有关。
2.太阳能电池的性能参数
太阳能电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子和转换效率组成。这些参数是衡量太阳能电池性能的标志。
3太阳能电池的伏安特性
P-N结太阳能电池包括形成在表面上的浅P-N结、条形和指状的正面欧姆接触、覆盖整个背面的背面欧姆接触和正面上的抗反射层。当电池暴露在太阳光谱下时,
能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出没有贡献。能量大于带隙宽度Eg的光子会向电池输出贡献能量Eg,小于Eg的能量会以热量的形式消耗掉。因此,在设计和制造太阳能电池的过程中,
必须考虑这种热量对电池稳定性和寿命的影响。
太阳能电池是一种可以转换能量的光电元件,其基本结构是由P型和N型半导体结合而成。半导体最基本的材料是“硅”,它不导电,但如果在半导体中掺杂不同的杂质,就可以做成P型和N型半导体。
然后,P型半导体有一个空穴(P型半导体缺少一个带负电荷的电子,可以看作是额外的正电荷),与N型半导体的电位差增加了一个自由电子产生电流,所以当太阳光照射时,光能激发硅原子中的电子。
电子和空穴会发生对流,这些电子和空穴会受到内建势的影响,分别被N型和P型半导体吸引,向两端聚集。这时候如果外面接电极形成回路,这就是太阳能电池发电的原理。
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