當(dāng)前位置:首頁 > 模擬 > 模擬技術(shù)
[導(dǎo)讀]光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。

光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個(gè)外層電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)外層電子的原子如硼原子,形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差,成為太陽能電池。當(dāng)太陽光照射到P-N結(jié)后,空穴由P極區(qū)往N極區(qū)移動(dòng),電子由N極區(qū)向P極區(qū)移動(dòng),形成電流。

光電效應(yīng)就是光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子(光波)轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。

單體太陽電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、并聯(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件。太陽能電池組件(也叫太陽能電池板)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來,或推動(dòng)負(fù)載工作。

對(duì)正負(fù)電荷,由于在PN結(jié)區(qū)域的正負(fù)電荷被分離,因而可以產(chǎn)生一個(gè)外電流場(chǎng),電流從晶體硅片電池的底端經(jīng)過負(fù)載流至電池的頂端。 這就是 “光生伏打效應(yīng)”。 將一個(gè)負(fù)載連接在太陽能電池的上下兩表面間時(shí),將有電流流過該負(fù)載,于是太陽能電池 就產(chǎn)生了電流;太陽能電池吸收的光子越多,產(chǎn)生的電流也就越大。光子的能量由波長(zhǎng)決定,低于基能能量的光子不能產(chǎn)生自由電子,一個(gè)高于基能能量的光子將僅產(chǎn)生一個(gè)自由 電子,多余的能量將使電池發(fā)熱,伴隨電能損失的影響將使太陽能電池的效率下降.

12月3日電,財(cái)聯(lián)社記者從晶科能源方面獲悉,公司暫扣的光伏組件被美國(guó)海關(guān)首批放行,具體放行的數(shù)量,以及相關(guān)檢查流程是否有變化,正在進(jìn)一步核實(shí)。此前來自行業(yè)信息顯示,有大量使用瓦克多晶硅制造的晶科能源組件已經(jīng)出現(xiàn)在美國(guó)市場(chǎng),并且已經(jīng)在安裝現(xiàn)場(chǎng)。

介紹了光子板的工作原理,感覺還可以,希望能夠帶去幫助。

1954年,首塊單晶體光子板問世,到1958年,首塊多晶體光子板開始出現(xiàn),前后有四年之差,至于它們之間的區(qū)別,百度上應(yīng)該有介紹,不再詳述,如何分辨,前篇當(dāng)中也發(fā)過照片,為便于觀察識(shí)別,今天再發(fā)一次。

本篇重點(diǎn)介紹一下光子板的具體組成及各電氣參數(shù)。

光子板主要由以下8個(gè)部分組成∶

1、背板∶多層高分子薄膜經(jīng)碾壓黏合起來的復(fù)合膜,對(duì)電池片起保護(hù)和支撐作用,具有可靠的絕緣性、阻水性和耐老化性。

2、EVA∶EVA膠膜用于電池組件的封裝。

3、焊帶∶用于電池組件內(nèi)電池的電氣連接。

4、電池片。電池組件的核心部分,經(jīng)過摻雜、擴(kuò)散,燒制而成的半導(dǎo)體電池片。

5、玻璃∶起支撐作用,為電池組件提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

6、硅膠∶密封。

7、鋁型材∶框架。

8、接線盒∶將產(chǎn)生電能輸出至用電器或其他設(shè)備。

單片電池片的發(fā)電效率是比較低的,比如,一片156*156的電池片功率只有3W多點(diǎn),遠(yuǎn)不能滿足需要,所以要把多片電池片串聯(lián)起來,被串聯(lián)起來的電池片稱之為電池串。

在上圖中,二極管的作用是起旁路作用,避免熱斑效應(yīng),不會(huì)因?yàn)槟骋黄姵仄鰡栴}而導(dǎo)致整個(gè)組件不能發(fā)電的情況。

用于衡量光子板性能的主要有以下幾個(gè)參數(shù)∶

1、最大功率Pmax∶電源在短時(shí)間內(nèi)能達(dá)到的最大功率。

2、最佳工作點(diǎn)電流Imp∶最大輸出功率Pmax對(duì)應(yīng)的電流。

3、最佳工作點(diǎn)電壓Vmp∶最大輸出功率對(duì)應(yīng)的電壓。

4、開路電壓Voc∶兩端開路時(shí),所對(duì)應(yīng)的電壓值。

5、短路電流Isc∶輸出短路狀態(tài)下,通過光子板兩端的電流。

6、轉(zhuǎn)換效率η∶光電轉(zhuǎn)換效率,即最大功率Pmax與入射功率的比值。

7、填充因數(shù)FF∶最大功率Pmax與理想電池產(chǎn)生功率的比值,0.5–0.8之間。

如果光線照射在太陽能電池上并且光在界面層被吸收,具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價(jià)鍵中激發(fā),以致產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。界面層附近的電子和空穴在復(fù)合之前,將通過空間電荷的電場(chǎng)作用被相互分離。電子向帶正電的N區(qū)和空穴向帶負(fù)電的P區(qū)運(yùn)動(dòng)。

通過界面層的電荷分離,將在P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生一個(gè)向外的可測(cè)試的電壓。此時(shí)可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。對(duì)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。通過光照在界面層產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)越多,電流越大。界面層吸收的光能越多,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 [2] 。

太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對(duì),在p-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)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(yīng)太陽能電池的工作原理。

光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光伏效應(yīng),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(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管,當(dāng)太陽光照到光電二極管上時(shí),光電二極管就會(huì)把太陽的光能變成電能,產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個(gè)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(diǎn).太陽能電池壽命長(zhǎng),只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投資而長(zhǎng)期使用;與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比,太陽能電池不會(huì)引起環(huán)境污染。

光伏發(fā)電的主要具體原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個(gè)外層電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)外層電子的原子如硼原子,形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差,成為太陽能電池。當(dāng)太陽光照射到P-N結(jié)后,空穴由P極區(qū)往N極區(qū)移動(dòng),電子由N極區(qū)向P極區(qū)移動(dòng),形成電流。

聲明:該篇文章為本站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)不予轉(zhuǎn)載,侵權(quán)必究。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉