將光能轉(zhuǎn)化成為電能,光伏太陽能電池板是如何做到的呢?

近幾年來,我們對(duì)太陽能的研發(fā)和使用,逐漸成熟。比如我們經(jīng)常使用的太陽能熱水器、光伏太陽能電池板。相信大家或多或少在網(wǎng)上都看到過光伏太陽能板的消息。將光能轉(zhuǎn)化成為電能,光伏太陽能電池板是如何做到的呢?接下來和我一起來了解一下吧。
太陽能電池又稱“太陽能芯片”或“光伏電池”,是利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體片。只要用滿足一定光照條件的光照射,就可以瞬間輸出電壓,有回路時(shí)產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽能光伏,簡稱光伏。太陽能電池是一種通過光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)將光能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有很多種,例如:單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、銦硒銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,下面以晶體硅為例介紹光電發(fā)電過程。 P型晶硅可以摻雜磷得到N型硅,形成P-N結(jié)。
當(dāng)光線照射到太陽能電池表面時(shí),部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給硅原子,使電子躍遷成為自由電子聚集在P-N結(jié)兩側(cè)形成電位差。當(dāng)外電路接通時(shí),在這個(gè)電壓的作用下,就會(huì)有電流流過外電路,產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的本質(zhì)是:光子能轉(zhuǎn)化為電能的過程。
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