光伏太阳能发电的基本原理
发布时间:
2023-06-30 18:50
光伏发电的基本原理是“光伏效应”。当光子照射在金属上时，其能量可以被金属中的某个电子完全吸收。电子吸收的能量足够大，可以克服金属的内部重力并做功，从金属表面逸出，成为光电子。
不均匀的半导体或半导体的不同部分由于曝光而与金属结合的电势差现象。它首先涉及将光子(光波)转换为电子，并将光能转换为电能的过程;其次，它是电压形成的过程。有了电压，就像建造一座高坝。如果把两者连接起来，就会形成一个电流回路。
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子。如果一个有5个电子的原子，如磷原子，被掺杂到纯硅中，它就会变成带负电荷的N型半导体;如果将诸如硼原子的三个电子原子掺杂到纯硅中，则形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合时，接触表面形成电势差，成为太阳能电池。当阳光照射在P-N结上时，空穴从N极区域移动到P极区域，电子从P极区域移动至N极区域，形成电流。
多晶硅被加工成硅片，通过铸锭、断锭和切片等工艺进行加工。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等形成P-N结。然后，使用丝网印刷，将精细制备的银浆印刷在硅片上以形成网格线。烧结后，还将其制成背电极，并在具有网格线的表面上涂覆一层抗反射涂层。这样就制成了电池单元。电池单元的排列和组合形成电池组件，形成大型电路板。通常，铝框架包裹在组件周围，玻璃覆盖在正面，电极安装在背面。利用电池组件和其他辅助设备，可以形成发电系统。为了将直流电转换为交流电，需要安装电流转换器。发电后，它可以通过电池储存，也可以输入公共电网。在发电系统的成本中，电池组件约占50%，而电流转换器、安装费、其他辅助组件和其他费用又占50%。
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