太阳能电池板的工作原理是什么

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
太阳能电池板的发电原理是什么?

晶体硅n/p型太阳电池的工作原理:当p型半导体与n型半导体紧密结合连成一块时,在两者的交界面处就形成p-n结。当光电池被太阳光照射时,在p-n结两侧形成了正、负电荷的积累,产生了光生电压,形成了内建电场,这就是“光生伏打效应”。从理论上讲,此时,若在内建电场的两侧面引出电极并接上适当负载,就会形成电流,负载上就会得到功率。太阳能电池组件就是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置。
太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
逆变器:太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。效率是选购逆变器时的重要标准之一。效率越高,意味着在将光电组件产生的直流电转换成交流电的过程中产生的电量损耗就越少。可以这样说,逆变器的质量决定了发电系统的效益,它是太阳能发电系统的核心。

太阳能发电原理

太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或 110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:
(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

(三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。

(四)逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。

太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素:
Q1、 太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何?
Q2、 系统的负载功率多大?
Q3、 系统的输出电压是多少,直流还是交流?
Q4、 系统每天需要工作多少小时?
Q5、 如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天?
Q6、 负载的情况,纯电阻性、电容性还是电感性,启动电流多大?
Q7、 系统需求的数量?

太阳能光利用最成功的是用光—电转换原理制成的太阳电池(又称光电池)。太阳电池1954年诞生于美国贝尔实验室,随后1958年被用作“先锋1号”人造卫星的电源上了天。这种电池一下子就使人造卫星的电源可安全工作达20年之久,从而彻底取代了只能连续工作几天的化学电池,为航天事业的发展提供了一种新的能源动力。

太阳电池是利用半导体内部的光电效应,当太阳光照射到一种称为“P—N结”的半导体上时,波长极短的光很容易被半导体内部吸收,并去碰撞 硅原子中的“价电子”使“价电子”获得能量变成自由电子而逸出晶格,从而产生电子流动。

Solar cells can be connected in series to obtain higher voltages;
Solar cells can be connected in parallel to obtain higher currents.
How Solar PVs Work?
To complete the PV module, several more layers are added.
A - Cover Glass
B - Antireflective Coating
C - Contact Grid
D - N-type Silicon
E - P-type Silicon
F - Back Contact

Here is an example of how a home can be wired to run on Solar PV power!
Solar Cells transform light to electricity
Controller regulates were the charge is directed
Batteries store the energy
Inverter converts from DC to AC

常用太阳电池按其材料可以分为:晶体硅电池、硫化镉电池、硫化锑电池、砷化镓电池、非晶硅电池、硒铟铜电池、叠层串联电池等。
太阳电池重量轻,无活动部件,使用安全。单位质量输出功率大,即可作小型电源,又可组合成大型电站。目前其应用已从航天领域走向各行各业,走向千家万户,太阳能汽车,太阳能游艇,太阳能自行车,太阳能飞机都相继问世,然而对人类最有吸引力的是所谓太空太阳站。
太空太阳电站的建立无疑将彻底改善世界的能源状况,人类都期待这一天的到来。

学过高中化学的人都会知道原子是有原子核和电子组成的,其中的电子是不停的绕原子核运动的,也是不稳定的,只要很小的能量就可以使电子偏离原有的电子运动轨道。
太阳能电池的原理就是利用太阳光的能量照射到组成电池板的原子上,使原子中的电子发生定向移动,从而产生电势也就是电压,如果有导线连接高电势和低电势的话就会产生电流,就是通常说的电能。

  • 太阳能电池板的工作原理是什么?
    答:白天有太阳光时由BT1把光能转换为电能,由D1对BT2充电,由于有光照,光敏电阻呈低阻,Q4 b极为低电平而截止。当晚上无光时光敏电阻呈高阻,Q4导通,Q2 b极为低电平也导通,由Q3、Q5、C2、R6、L1组成的DC升压电路工作,LED得电发光。DC升压电路 其核心就是一个互补管震荡电路,其工作过程为:...
  • 太阳能电池片的发电原理
    答:回答:太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源,不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用...
  • 太阳能电池板,发电原理是什么呢
    答:此电场使势垒降低,其减小量即光生电势差,P端正,N端负。于是有结电流由P区流向N区,其方向与光电流相反。太阳能电池板:(Solar panel)是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为"硅",但因制作成本很大,以致于它还不能...
  • 试述太阳能电池的工作原理
    答:太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏打效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压。原理简介 :当光照射到pn结上时,产生电子--空穴对,在半导体内部...
  • 太阳能电池板的工作原理是什么?
    答:需要太阳能电池板:1、电压:V = 12×1.2= 14.4(V)。2、电流 :I = 电瓶电流 ÷ 3 (A)。3、功率 :P = 电压 V × 电流 I = (W)。4、还需要一个太阳能充电控制器,直充会坏电池,控制器可以过压保护。
  • 太阳能电池板的工作原理是什么?
    答:1. 晶体硅n/p型太阳能电池的工作原理是在p型和n型半导体接触处形成p-n结。2. 当电池板受到太阳光照射时,p-n结两侧产生电荷积累,形成光生电压和内建电场,产生“光生伏打效应”。3. 通过在p-n结两侧引出电极并接入负载,可以形成电流,从而为负载提供功率。4. 太阳能电池组件利用半导体的电子...
  • 太阳能电池板,发电原理是什么呢?
    答:太阳能电池发电原理:\x0d\x0a\x0d\x0a太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。\x0d\x0a当...
  • 太阳能电池板的工作原理,是由什么能转化成什么能?
    答:太阳能电池板光能转换成电能。\x0d\x0a太阳光照射到太阳能电池上,就产生光生电压,就是光生伏打效应。如果这时在太阳能电池两端接上负载就会产生光生电流,于是产生了电能。把太阳能发电称为光伏发电。\x0d\x0a太阳能光伏发电系统是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为...
  • 太阳能电池板原理
    答:第一段:太阳能电池板原理的基本原理 太阳能电池板是一种将太阳能转化为电能的器件。其基本原理是光伏效应。光伏效应是指当光子照射到半导体材料上时,会产生正负电荷的分离,形成电场。若在半导体材料两端连接导体时,就会形成电动势,从而产生电流。因此,太阳能电池板利用太阳能照射在上面,将光子转化为...
  • 太阳能光伏板发电的原理是什么,它是转化光的什么粒子成为电能的?
    答:太阳能光伏板发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。太阳能光伏板发电的主要具体原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,...