太陽能電池的原理是什么？它是如何進(jìn)行工作的？

太陽每年都會(huì)產(chǎn)生很多能量，我們稱之為太陽能。太陽每天輻射在澳大利亞上的能量兩萬倍于我們從石油、天然氣和煤炭中獲得的能量，而且，對(duì)我們來說，在太陽余下的五百萬年的壽命中，太陽能是取之不盡用之不竭的。 太陽能板是由太陽能電池組成，太陽能電池可以將陽光中的太陽能轉(zhuǎn)換成電能。

太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽能電池，又稱光伏電池。太陽能電池發(fā)電的原理是光生伏打效應(yīng)，當(dāng)太陽光照射在太陽能電池上時(shí)，電池吸收光能，產(chǎn)生光生電子—空穴對(duì)。在電池內(nèi)建電場(chǎng)作用下，光生電子和空穴被分離，電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏打效應(yīng)” 。若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)引出電極并接上負(fù)載，則負(fù)載就有“光生電流”流過，從而獲得功率輸出。這樣，太陽的光能就直接變成了可以使用的電能。

半導(dǎo)體太陽能電池的發(fā)電過程大概如下：

1.首先是收集太陽光和其他光能使之照射到太陽能電池表面上;

2.太陽能電池能夠吸收具有一定能量的光子，激發(fā)出非平衡載流子(光生載流子)一電子一空穴對(duì)，這些電子和空穴應(yīng)有足夠的壽命，在它們被分離之前不會(huì)復(fù)合消失。;

3.具有不同電荷屬性的光生載流子在太陽能電池p-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，可以使電子一空穴分離，其中電子集中在一邊，空穴則集中在另一邊，在p-n結(jié)兩邊就會(huì)產(chǎn)生異性電荷的積累，從而產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)，即光生電壓;

4.最后在太陽能電池p-n結(jié)的兩側(cè)引出電極，并接上負(fù)載，就可以在外側(cè)電路中產(chǎn)生光生電流，從而獲得輸出功率，這樣太陽能電池就把太陽能(或其他光能)直接轉(zhuǎn)換成電能。

太陽能電池生產(chǎn)流程

(1)生產(chǎn)準(zhǔn)備，包括激光劃片，電池片分選，裁剪焊帶、EVA、TPT。

(2)單片焊接，將匯流帶焊接到電池正面(負(fù)極)的主柵線上，匯流帶為鍍錫的銅帶。多出的焊帶在背面焊接時(shí)與后面的電池片的背面電極相連。

(3)串聯(lián)焊接，串聯(lián)焊接是將N張片電池串接在一起形成一個(gè)組件串，電池的定位主要靠一個(gè)膜具板，操作者使用電烙鐵和焊錫絲將單片焊接好的電池的正面電極(負(fù)極)焊接到 “后面電池”的背面電極(正極)上，這樣依次將N張片串接在一起并在組件串的正負(fù)極焊接出引線。

(4)組件疊層，電池片串聯(lián)焊接好且經(jīng)過檢驗(yàn)合格后，將組件串、玻璃和切割好的EVA 、背板按 照一定的層次敷設(shè)好，準(zhǔn)備層壓，如圖所示。敷設(shè)時(shí)保證電池串與玻璃等材料的相對(duì) 位置，調(diào)整好電池間的距離，為層壓打好基礎(chǔ)。(敷設(shè)層次：由下向上：玻璃、EVA、 電池、EVA、背板)。

(5)EL檢測(cè)， 在太陽能電池片生產(chǎn)中，EL檢測(cè)儀可以應(yīng)用于檢測(cè)電池片的內(nèi)部缺陷，如黑心、 黑斑、斷柵、隱裂、碎片等缺陷。

(6)組件層壓，層壓工藝主要采用層壓機(jī)，如圖所示。將敷設(shè)好的電池放入層壓機(jī)內(nèi)，通過抽真 空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使EVA熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起;最后 冷卻取出組件。層壓工藝是組件生產(chǎn)的關(guān)鍵一步，層壓溫度層壓時(shí)間根據(jù)EVA的性質(zhì)決定。

(7)修邊，層壓時(shí)EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應(yīng)將其切除，稱 為修邊。

(8)裝框， 裝框類似與給玻璃裝一個(gè)鏡框;給玻璃組件裝鋁框，增加組件的強(qiáng)度，進(jìn)一步的密 封電池組件，延長電池的使用壽命。邊框和玻璃組件的縫隙用硅酮樹脂填充。裝框用裝框機(jī)來完成。

(9)安裝接線盒，在組件背面引線處焊接一個(gè)盒子，以利于電池與其他設(shè)備或電池間的連接。

(10)成品測(cè)試， 成品測(cè)試包括壓力測(cè)試和參數(shù)測(cè)試。