04.01 太阳能电池原,“硅太阳能电池工作原理”。

太阳能电池原,“硅太阳能电池工作原理”。

硅原子有14个电子,分布在三个电子层上,前面的两个电子城均填满。只有最外层缺少4个电子围丰满,如图2-5所示。为了达到满电子成稳定结构每个归元电子只能和它相邻的4个电子结合形成共同用电子对,对从平面看起就像所有的原子都是手玩手交叉连接形成它有的晶体结构把每个片子都固定在特定的位置上,不能相同的两导体中的自由电子那自由移动因此也就决定归不是电的良导体。实际用于太阳能电池的硅我都有是经过特殊的处理,也是采用了参加工艺。

图2-5硅原子电子分布图

太阳能电池原,“硅太阳能电池工作原理”。

硅半导体主要结构如图2-6所示,在图2-6中,正电荷表示硅原子负电荷表示围绕在归元寺旁边的4个电子。当硅晶体中掺入其他的杂质时。硅晶体中就会存在一个空穴,,此时的半导体称为p型半导体,如图2-7所示。

图2-6硅半导体主要结构图

太阳能电池原,“硅太阳能电池工作原理”。

图2-7晶体中掺入泵的结构图

太阳能电池原,“硅太阳能电池工作原理”。

在图2-7中中电荷表示硅原子负电荷表示围绕在微园子旁边的4个电子,灰色的表示参与的硼原子,因为硼原子周围只有三个电子,在和硅原子形成共价键的同时,便会形成一个空穴状态。只要很小的一个能量,便会从附近原子接受一个缘字,把空状态转移到附近的共价键里,这就是空穴带有一个正电荷和自由电子做同样的无规运动,所以就会产生如图2-7所示的黑色空穴。这个空穴是因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子和综合形成p型半导体。

月在威中餐比其中一个价电子元素,最外层的5个垫子只有4个和相邻的硅原子形成共同电子对剩下一个电子部门形成共价键长寿杂志中的约束只是比共价键的约束热的多,只要很小的能量便会摆脱束缚,所以就会有一个电子变得非常活跃,此时半导体称为N型跟我来一下半导体,如图2-8所示

图2-8硅晶体中掺入磷的结构图

太阳能电池原,“硅太阳能电池工作原理”。

当归掺杂形成的p型半导体和n型可以结合在一起时在两种半导体的交界,区域里会形成一个特殊的薄层界面的p型一侧带负电,n型一侧带正电。这是由于p型半导体多空穴,n型多自由电子出现浓度差,n区的电子会扩散到p区,p区的空穴会扩散到n区,一旦扩散就形成一个 谢发现你变的太对了指向p的内电场,从而阻止扩散进行到达平衡后,就形成一个特殊的薄层,就是PN嗯.如图2-9所示

图2-9PN结构示意图

太阳能电池原,“硅太阳能电池工作原理”。

当掺杂的硅晶片受光后,PN结中,N型半导体空穴p型区移动,p形区的电子往n型区移动.从而形成n型区到p型区的电流.然后再pn结中形成电势差,这就形成了电源,如图2-10所示.

图2-10Pn接形成电源示意图

太阳能电池原,“硅太阳能电池工作原理”。

为此在太阳能电池表面涂上一层反射系数非常小的保护膜,将反射损失减小到5%甚至更少.一个人光电池所能提供的电流和电压毕竟有限,于是将很多光电池(通常是36个)一年或串联起来使用,形成太阳能光伏组件就能产生一定的电压和电流,输出一定的功力,制造太阳能电池的半导体材料目前有十几种,因此太阳能电池的种类也很多,目前技术最成熟并具有商业价值的太阳能电池是硅太阳能电池。

3.投射到太阳能电池整个光照面上的公子有一小部分可变为电能,这个因为它受很多因素的影响,太阳光在外层空间的辐射基本是恒定的,但经过成分不同,厚度不同的大气层的吸收,其中包括含量大而且多变的水蒸气的选择性吸收,到达地面的太阳能光谱(辐照度在不同的波长范围内的分布)随时随地的在发生变化。一般情况下到达地面的太阳光光谱为0.3~4m。

实际上太阳能电池的效率要比理论计算值低得多,因为太阳能电池在转弯过程中有很多损失及损失,概括起来有以下几点。

1.投射到电池表面的光一部分被反射掉,而没进入电池,这种反射损失是一种相当大的损失,纯净的硅表面的反射率在0.4~1m波长范围内约为30%,和其他材料的反射率也相当高为减少和其他材料的反射率也相当高为减少,在制造太阳能电池,会在纯净的硅表面镀一薄层氧化硅,以减少反射这些膜在光谱范围内是透明的。


分享到:


相關文章: