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光伏發電的原理

光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結后,空穴由P極區往N極區移動,電子由N極區向P極區移動,形成電流。

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

多晶硅經過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結。然后采用絲網印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經過燒結,同時制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。發電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網。發電系統成本中,電池組件約占50%,電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外50%。 


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光伏發電原理


光伏發電是根據光生伏原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發電,光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,所以,光伏發電設備極為精煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。國產晶體硅電池效率在10至13%左右,國外同類產品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。 

典型系統圖如下: 


圖片2


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