回覆列表
-
1 # 電力大講堂
-
2 # 電氣知識
太陽能電池的具體光電轉換原理是什麼?
要點一:
我們日常中的太陽能電池板其實就是一個半導體,你可以將一塊太陽能電池板看成一個PN接面,我們知道半導體就是因為有PN接面才會有單向導電性。
要點二:
我們選這的這個做太陽能電池板的半導體,還可以有光導效應。它在光的照射下,會使原子內的電子得到能量,使其能階上升,而能階高的電子比較浪,容易跑出原子的管轄變成自由電子,而缺了電子的原子,我們叫它空穴,在這個過程中就會產生空穴和自由電子。這些空穴和自由電子叫做光生電子空穴對。
要點三:
前面說了太陽能電池板是一個巨大的PN接面,既然是PN接面,則其必然有單向導電性,而自由電子帶負電,而空穴帶正電,在PN接面的作用下,自由電子與空穴必然往太陽能電池板的兩端聚集,自由電子在N區累積,空穴在P區累積,那麼這個太陽能電池板就有一定的電壓產生,電自然也就產生了。
光伏發電是利用半導體的光電效應,將太陽能轉換為電能。
光伏發電技術的核心元件是光伏電池。光伏電池經過串、並聯後進行封裝,形成光伏元件,光伏元件經過串、並聯進一步形成光伏陣列。光伏發電系統主要包括光伏陣列、逆變器、匯流箱、防雷裝置、支架等。
當光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。
矽原子有4個外層電子,如果在純矽中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純矽中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。
P型和N型結合在一起時,會形成一個內電場,稱為PN接面。當太Sunny照在PN接面上,形成新的空穴-電子對,在PN接面內電場的作用下,空穴由N區向P區移動,自由電子由P區向N區移動,形成電流。這就是光伏發電系統利用半導體的光電效應進行發電的工作原理。
回答完畢!