太陽(yáng)能電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч?,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。
當光線(xiàn)照射太陽(yáng)能電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了越遷,成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差,當外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì )有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉換成電能的過(guò)程。
晶體硅太陽(yáng)能電池的制作過(guò)程:
“硅”是我們這個(gè)星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀科學(xué)家們發(fā)現了晶體硅的半導體特性后,它幾乎改變了一切,甚至人類(lèi)的思維。20世紀末,我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用,晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快的。生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟:a、提純過(guò)程 b、拉棒過(guò)程 c、切片過(guò)程 d、制電池過(guò)程 e、封裝過(guò)程。
太陽(yáng)能電池的應用:
上世紀60年代,科學(xué)家們就已經(jīng)將太陽(yáng)電池應用于空間技術(shù)——通信衛星供電,上世紀末,在人類(lèi)不斷自我反省的過(guò)程中,對于光伏發(fā)電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切,不僅在空間應用,在眾多領(lǐng)域中也大顯身手。如:太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能發(fā)電戶(hù)用系統、村寨供電的獨立系統、光伏水泵(飲水或灌溉)、通信電源、石油輸油管道陰極保護、光纜通信泵站電源、海水淡化系統、城鎮中路標、高速公路路標等。歐美等先進(jìn)國家將光伏發(fā)電并入城市用電系統及邊遠地區自然界村落供電系統納入發(fā)展方向。太陽(yáng)電池與建筑系統的結合已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化趨勢。