光伏太陽能發電的基本原理
發布時間:
2023-06-30 18:50
光伏發電的基本原理是“光伏效應”。當光子照射在金屬上時，其能量可以被金屬中的某個電子完全吸收。電子吸收的能量足夠大，可以克服金屬的內部重力并做功，從金屬表面逸出，成為光電子。
不均勻的半導體或半導體的不同部分由于曝光而與金屬結合的電勢差現象。它首先涉及將光子(光波)轉換為電子，并將光能轉換為電能的過程;其次，它是電壓形成的過程。有了電壓，就像建造一座高壩。如果把兩者連接起來，就會形成一個電流回路。
光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。硅原子有4個電子。如果一個有5個電子的原子，如磷原子，被摻雜到純硅中，它就會變成帶負電荷的N型半導體;如果將諸如硼原子的三個電子原子摻雜到純硅中，則形成帶正電的P型半導體。當P型和N型結合時，接觸表面形成電勢差，成為太陽能電池。當陽光照射在P-N結上時，空穴從N極區域移動到P極區域，電子從P極區域移動至N極區域，形成電流。
多晶硅被加工成硅片，通過鑄錠、斷錠和切片等工藝進行加工。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等形成P-N結。然后，使用絲網印刷，將精細制備的銀漿印刷在硅片上以形成網格線。燒結后，還將其制成背電極，并在具有網格線的表面上涂覆一層抗反射涂層。這樣就制成了電池單元。電池單元的排列和組合形成電池組件，形成大型電路板。通常，鋁框架包裹在組件周圍，玻璃覆蓋在正面，電極安裝在背面。利用電池組件和其他輔助設備，可以形成發電系統。為了將直流電轉換為交流電，需要安裝電流轉換器。發電后，它可以通過電池儲存，也可以輸入公共電網。在發電系統的成本中，電池組件約占50%，而電流轉換器、安裝費、其他輔助組件和其他費用又占50%。
