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            光伏發電原理,你知道嗎?

            返回列表 來源: 發布日期: 2022.04.27 瀏覽次數:


            太陽能:

            它被定義為來自太陽的輻射光和熱,利用設備,如加熱器,太陽能炊具,光伏電池將其轉換成其他形式的能量,如電能和熱量。

            太陽能電池板

            太陽能電池板是一種對光有響應并能將光能轉換為電能的裝置。能產生光伏效應的材料有很多種,如:單晶硅、多晶硅、非晶態硅、砷化鎵、銅銦硒等。它們的發電原理基本相同。

            光伏電池由兩層或兩層以上的半導體組成,其中一層正電荷,另一層負電荷。

            光子擊中電池,在那里它被反射、透射或吸收。

            當光子被光伏電池的負極層吸收時,光子的能量轉移到電池原子中的電子上。

            隨著能量的增加,電子從原子的外層逃逸出來。自由電子自然地遷移到正極層,在正極層和負極層之間產生電位差。當這兩層被連接到一個外部電路時,電子流過電路,產生電流。

            現在我們將以晶體硅為例來描述光伏發電的過程。磷型晶體硅可以摻雜磷為n型硅,從而形成p - n結。當光照射到太陽能電池表面時,一些光子被硅材料吸收; 光子能量被轉移到硅原子上,導致越來越多的電子移動成為自由電子,在p-n結的兩邊聚集在一起,并形成電位差。當電路外部連接時,在電壓的作用下,電流會流過外部電路,產生一定的輸出功率。這個過程的本質是光子能量轉化為電能的過程。太陽能發電有兩種,一種是光熱電轉換,另一種是光電直接轉換。(1)利用熱能發電產生的太陽輻射進行太陽熱轉換的方法。通常,太陽能集熱器將太陽能電池板的熱量吸收成工業蒸汽,然后驅動汽輪機。前者是熱轉換過程。這個過程后是熱電轉換過程,與普通的火電發電相同。太陽能熱發電的缺點是效率低、成本高。估計其投資至少比普通火電廠貴5倍。一個20-1000兆瓦的太陽能熱電廠需要投資2.50億美元,1千瓦,平均投資2000 - 2500美元。因此,它適用于小型特殊場合,且大規模使用經濟,無法與普通燃煤電廠或核電站競爭。(2)光電轉換模式這種模式利用光電效應直接將太陽能轉換成電能。光電轉換是太陽能電池的基本設備。太陽能電池是一種通過光伏效應將太陽能直接轉化為電能的電池。這是一個半導體光電二極管。當陽光照射到光電二極管上時,光電二極管將太陽能轉換成電能并產生電流。太陽能電池板是一種很有前途的新型電源,具有三個主要優點:永久、清潔和靈活。太陽能電池使用壽命長。只要有陽光,太陽能電池就可以長期投資使用。與火電和核能相比,太陽能電池不會造成環境污染。太陽能電池可以大、中、小,從容量為100萬千瓦的中型電站到僅供一個家庭使用的太陽能電池,這是其它能源無法比擬的。

            光伏電池的優點:

            • 環境可持續性:光伏電池產生清潔的綠色能源,不會排放COx、NOx等有害氣體。此外,它們不產生的噪音污染,使他們成為住宅區的理想電源。

            • 經濟可行性: 電池的運行和維護成本非常低。產生的太陽能電池板的成本只是初始成本,即購買和安裝。

            • 可接入: 與傳統輸電線路相比,太陽能電池板很容易安裝,可以在偏遠地區或人煙稀少的地區以更低的成本接入。它們易于安裝,不會對住宅生活方式造成任何干擾。

            • 可再生能源: 自然界的能源是免費且豐富的。

            • 成本: 太陽能電池板沒有機械運動部件,除了一些高度先進的陽光跟蹤機械基地。因此,太陽能電池板的維護和維修價格是微不足道的。

            光伏電池的缺點:

            • 與其它可再生能源相比,太陽能電池板的效率較低。

            • 來自太陽的能量是間歇性的和不可預測的,只有在有陽光的情況下才能被利用。此外,在多云的天氣,發電量也會減少。

            • 太陽能的遠距離傳輸效率低,且不易攜帶。產生的電流本質上是直流電,將直流電轉換為交流電需要使用其他設備,如逆變器。

            • 光伏電池板是脆弱的,相對容易損壞。需要額外的保險費用,以確保對投資的保障。


            太陽能電池是如何工作的?

            太陽能電池板的工作原理是讓光粒子或光子撞擊原子中的電子,產生電流。

            太陽能電池的原理是什么?

            硅晶體疊層成p型層和n型層,相互疊加。光線照射晶體會產生“光伏效應”,從而產生電能。

            太陽能電池包括什么?

            太陽能電池由晶體硅太陽能電池板組成,它是一系列相互連接的硅電池連接在一起形成一個電路。

            在沒有陽光的情況下,光伏電池的太陽能能被利用嗎?

            不,它只能在有陽光的情況下使用。


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