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光伏发电的基本原理是什么

来源:新能源网
时间:2024-08-17 15:59:55
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光伏发电的基本原理是什么优质回答:太阳能电池是一种具有光电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成直流电,是光伏发电的最基本单元。太阳电池特有的电特性是借助在晶体硅中掺入某些

优质回答:太阳能电池是一种具有光电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成直流电,是光伏发电的最基本单元。太阳电池特有的电特性是借助在晶体硅中掺入某些元素(例如 磷或硼等)。从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡,形成具有特殊电性能的半导体材料。在阳光照射下,具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷,这些自由电荷定向移动并积累,从而在其两端形成电动势,当用导体将其两端闭合时便产生电流。这种现象被称为光生伏打效应,简称光伏效应。目前应用最广的属单晶硅太阳能电池,它由两层半导体材料组成,其厚度大约0.25MM,形成两个区域:一个正电荷区,一个负电荷区。负区位于电池的上层,在这一层强迫渗透磷、硼等元素并与硅粘在一起。正区置于电池表层的下面,正负界面区域称为P-N结。制造电池时P-N结被赋予了恒定的物理特性。当阳光投射到电池内保持松散状态的电子时,这些靠近P-N结的电子将朝电池的表层流动,用金属线将太阳能电池的正伏级与伏载相连时,在外电路就形成了电流。每个太阳能电池基本单元P-N结处的电动势大约为0.5V,此电压值大小与电池片的尺寸无关。太阳能电池的输出电流受自身面积和日照强度的影响,面积较大的电池能够产生较强的电流。

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优质回答:光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国外同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前,光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中继电源、通讯电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电正在起步阶段。