太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工作原理。

　　客戶提問：太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工作原理。

 

　　優(yōu)質(zhì)回答：

 

　　太陽能電池是利用半導體材料的光電效應，將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。光生伏特效應的基本過程：假設(shè)光線照射在太陽能電池上并且光在界面層被接納，具有足夠能量的光子可以在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激起，致使產(chǎn)生電子－空穴對。界面層臨近的電子和空穴在復合之前，將經(jīng)由空間電荷的電場作用被相互分別。電子向帶正電的N區(qū)而空穴向帶負電的P區(qū)運動。經(jīng)由界面層的電荷分別，將在P區(qū)和N區(qū)之間形成一個向外的可測試的電壓。此時可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。對晶體硅太陽能電池來說，開路電壓的典型數(shù)值為0.5～0.6V。經(jīng)由光照在界面層產(chǎn)生的電子－空穴對越多，電流越大。界面層接納的光能越多，界面層即電池面積越大，在太陽能電池中形成的電流也越大。

 

　　發(fā)電原理

 

　　太陽光照在半導體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。

 

　　一、太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。

 

　?。?）光—熱——動—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動汽輪機發(fā)電。前一個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程；后一個過程是熱—動再轉(zhuǎn)換成電終轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣.太陽能熱發(fā)電的缺點是效率很低而成本很高，估計它的投資至少要比普通火電站貴5～10倍。

 

　?。?）光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發(fā)電相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染。

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