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光伏电池的工作原理,光伏电池的优缺点

发布时间: 2020-09-27
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光伏电池早已应用在日常生活中,计算器、太阳能灯,太阳能热水器等等。产品已经普遍但很多人还不了解它的工作原理,以及使用光伏电池有什么优点,缺点又在哪里?下面航天电源给大家分享“光伏电池的工作原理,光伏电池的优缺点”。

光伏电池

一、光伏电池的工作原理

太阳能电池的原理基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。不同材料的太阳能电池,虽然光谱响应的范围不同,但光电转换原理一致。

在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致,所以p型硅和n型硅对外部来说是电中性的。单一的p型或n型硅在光照,仅产生温度变化,虽然可使电子从化学键中释放出来,但是短时间内便被再次捕获。当p型材料和n型材料相接时,晶体界面位置称为p-n结。此时界面层n型材料中的自由电子和p型材料的空穴相对应。

在p-n结的内建电场作用下,n区的空穴向p区运动,而p区的电子向n区运动,最后造成在太阳能电池受光面(上表面)有量负电荷(电子)积累,而在电池背光面(下表面)有大量正电荷(空穴)积累。

铝背场(Al-BSF)太阳能电池

铝背场电池原理:铝背场(Al-BSF)电池是指在晶硅光伏电池P-N结制备完成后,通过在硅片的背光面沉积一层铝膜,制备P+层,从而形成铝背场。其既可以减少少数载流子在背面复合的概率,同时也可以作为背面的金属电极,因此能够提升光伏电池的转换效率。

异质结(HIT)太阳能电池

HIT电池最早由日本三洋公司于1990年开发,因HIT被三洋注册为商标,又被称为HJT或SHJ。HIT电池同样是基于光生伏特效应,只是P-N结是由非晶硅(a-Si)和晶体硅(c-Si)材料形成的。

HIT的优势:①结构对称、易于实现薄片化;②低温工艺、能耗低;③开路电压高、转换效率高;④温度系数低,光照下功率输出优于常规电池;⑤无LID(光衰)和PID(电位诱发衰减)效应。

光伏电池

二、光伏电池的优缺点

与常用的发电系统相比,太阳能光伏发电的优点主要体现在:

太阳能发电被称为最理想的新能源。

1.光伏发电优点①无枯竭危险:

②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);

③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;

④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;

⑤能源质量高;

⑥使用者从感情上容易接受;

⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。

2.光伏发电缺点:

①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;

②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。利用太阳能来发电,设备成本高,却太阳能利用率较低,不能广泛应用,主要用在一些特殊环境下,如卫星等。

以上就是“光伏电池的工作原理,光伏电池的优缺点”的分享,希望对您有所帮助, 如果您还有其他问题,可以随时咨询我们。


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