太陽能電池是一種對光有響應並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶矽,多晶矽,非晶矽,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發電原理基本相同,現以晶體矽為例描述光發電過程。P型晶體矽經過摻雜磷可得N型矽,形成P-N結。
當光線照射太陽電池表面時,一部分光子被矽材料吸收;光子的能量傳遞給了矽原子,使電子發生了越遷,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,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。
矽太陽能電池分類
矽太陽能電池是以矽為基體材料的太陽能電池。按矽片厚度的不同,可分為晶體矽太陽能電池和薄膜矽太陽能電池。按材料的結晶形態,晶體矽太陽能電池有單晶矽(c-Si)和多晶矽(p-Si)太陽能電池兩類;薄膜矽太陽能電池分為非晶矽(a-Si)薄膜太陽能電池、微晶矽(c-Si)太陽能電池和多晶矽(p-Si)薄膜太陽能電池三種。
單晶矽太陽能電池轉換效率最高,技術也最為成熟。在實驗室裡最高的轉換效率為24.7%(理論最高光電轉化效率為25%),規模生產時的效率為18%(截至2011年)。在大規模應用和工業生產中仍佔據主導地位,但由於單晶矽成本價格高,大幅度降低其成本很困難,為了節省矽材料,發展了多品矽薄膜和非晶矽薄膜作為單晶矽太陽能電池的替代產品。
太陽能電池是一種對光有響應並能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶矽,多晶矽,非晶矽,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發電原理基本相同,現以晶體矽為例描述光發電過程。P型晶體矽經過摻雜磷可得N型矽,形成P-N結。
當光線照射太陽電池表面時,一部分光子被矽材料吸收;光子的能量傳遞給了矽原子,使電子發生了越遷,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,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。
矽太陽能電池分類
矽太陽能電池是以矽為基體材料的太陽能電池。按矽片厚度的不同,可分為晶體矽太陽能電池和薄膜矽太陽能電池。按材料的結晶形態,晶體矽太陽能電池有單晶矽(c-Si)和多晶矽(p-Si)太陽能電池兩類;薄膜矽太陽能電池分為非晶矽(a-Si)薄膜太陽能電池、微晶矽(c-Si)太陽能電池和多晶矽(p-Si)薄膜太陽能電池三種。
單晶矽太陽能電池轉換效率最高,技術也最為成熟。在實驗室裡最高的轉換效率為24.7%(理論最高光電轉化效率為25%),規模生產時的效率為18%(截至2011年)。在大規模應用和工業生產中仍佔據主導地位,但由於單晶矽成本價格高,大幅度降低其成本很困難,為了節省矽材料,發展了多品矽薄膜和非晶矽薄膜作為單晶矽太陽能電池的替代產品。