太陽能電池的基本原理？太陽能電池的原理是一個物理過程，其中光照射到合適的半導(dǎo)體器件上，并被轉(zhuǎn)換成電能。這個原理可以預(yù)測太陽能電池的極限，估算損耗和功率。光子撞擊太陽能電池板，被半導(dǎo)體材料吸收。太陽能電

太陽能電池的基本原理？

太陽能電池的原理是一個物理過程，其中光照射到合適的半導(dǎo)體器件上，并被轉(zhuǎn)換成電能。

這個原理可以預(yù)測太陽能電池的極限，估算損耗和功率。光子撞擊太陽能電池板，被半導(dǎo)體材料吸收。

太陽能電池的原理是光子打到太陽能電池板上，被半導(dǎo)體材料吸收。電子(帶負電荷的載流子)吸收光子，離開原子核，在物質(zhì)中運動，產(chǎn)生電流。通過適當?shù)脑O(shè)計，電子只能單向流動。許多元件組合成一個陣列，將足夠的光能轉(zhuǎn)化為直流電使用。

太陽能板的工作原理與結(jié)構(gòu)圖？

太陽能電池又稱“太陽能芯片”或“光伏電池”，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體片。單塊太陽能電池不能直接用作電源。作為電源，必須將幾塊單體太陽能電池串聯(lián)、并聯(lián)，緊密封裝成組件。

太陽能電池板(又稱太陽能電池組件)多個太陽能電池的組裝是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，也是最重要的部分。

太陽能原理

原則：

陽光照射在半導(dǎo)體pn結(jié)上，形成新的空穴-電子對。在pn結(jié)電場的作用下，空穴從N區(qū)流向P區(qū)，電子從P區(qū)流向N區(qū)。電路接通后，就形成了電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。太陽能發(fā)電太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光-熱-電轉(zhuǎn)換，另一種是光電直接轉(zhuǎn)換。

(1)光-熱-電轉(zhuǎn)換模式利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能進行發(fā)電。一般太陽能集熱器將吸收的熱能轉(zhuǎn)化為工質(zhì)蒸汽，然后驅(qū)動汽輪機發(fā)電。前一個過程是光熱轉(zhuǎn)換過程；后一個過程就是熱電轉(zhuǎn)換過程。

(2)光電直接轉(zhuǎn)換是指通過光電效應(yīng)將太陽輻射能量直接轉(zhuǎn)換為電能，光電轉(zhuǎn)換的基本器件是太陽能電池。太陽能電池是一種利用光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它是一個半導(dǎo)體光電二極管。當太陽光照射到光電二極管上時，光電二極管會將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生電流。當許多電池串聯(lián)或并聯(lián)后，就可以成為一個輸出功率比較大的太陽能電池陣列。

太陽能電池板的組成和功能

目前，晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最重要的光伏材料，市場份額超過90%,在未來很長一段時間內(nèi)仍將是太陽能電池的主流材料。

長期以來，多晶硅的生產(chǎn)技術(shù)一直掌握在美國、日本、德國等3個國家7家公司的10家工廠手中，造成技術(shù)封鎖和市場壟斷。

多晶硅的需求主要來自半導(dǎo)體和太陽能電池。根據(jù)純度要求不同，可分為電子級和太陽能級。其中電子級多晶硅約占55%,太陽能級多晶硅約占45%。

隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，太陽能電池多晶硅需求增速高于半導(dǎo)體多晶硅。預(yù)計到2008年，太陽能多晶硅的需求將超過電子多晶硅。

1994年全球太陽能電池總產(chǎn)量只有69MW，2004年已經(jīng)接近1200MW，短短10年增長了17倍。專家預(yù)測，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)將在21世紀上半葉超過核電成為最重要的基礎(chǔ)能源之一。

太陽能電池板的工作原理

(a)太陽能電池如何工作？

晶體N/P太陽能電池的工作原理：當P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體緊密結(jié)合連接在一起時，在它們之間的界面處形成一個P-N結(jié)。當光伏電池受到太陽光照射時，P-N結(jié)兩側(cè)積累正負電荷，產(chǎn)生光伏電壓和內(nèi)建電場，稱為“光伏效應(yīng)”。從理論上講，此時如果從內(nèi)置電場的兩側(cè)引出電極，連接到適當?shù)呢撦d上，就會形成電流，在負載上獲得功率。太陽能電池模塊是一種固體器件，它利用

(2)太陽能系統(tǒng)的基本組成

如上圖所示，太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組件、太陽能控制器和蓄電池(組)組成。如果輸出電源是220伏或110伏交流電，還需要一個逆變器。

(3)各部分的功能是：

太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最有價值的部分。它的作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)化為電能，或送至蓄電池儲存，或推動負載工作。

太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對蓄電池起到過充保護和過放保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具有溫度補償功能。其他附加功能，如光控開關(guān)和時控開關(guān)，對于控制器來說應(yīng)該是可選的。

蓄電池：一般鉛酸電池，或者鎳氫電池、鎳鎘電池或者鋰電池都可以用在小微系統(tǒng)中。它的作用是在有光的時候儲存太陽能電池板發(fā)出的電能，然后在需要的時候釋放出來。

逆變器：太陽能的直接輸出一般是12VDC，24VDC，48VDC。為了給220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，因此需要使用DC-交流逆變器。效率是選擇逆變器的重要標準之一。效率越高，光電元件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的過程中產(chǎn)生的功率損耗就越少?？梢哉f，逆變器的好壞決定了發(fā)電系統(tǒng)的效率，是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心。

(D)太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計中需要考慮的主要因素：太陽能發(fā)電系統(tǒng)用在什么地方？這個地區(qū)的太陽輻射情況如何？