太阳电池，物理关于太阳电池

1，物理关于太阳电池

PN结受到光照时，产生电子空穴对，电子空穴对在内建电场的作用下定向移动，在两端积累电荷，形成电压。

太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

物理关于太阳电池

2，太阳电池的分类

分类太阳电池是光伏发电系统的核心。从产生技术的成熟度来区分，太阳电池可分为以下几个阶段：第一代太阳电池：晶体硅电池；第二代太阳电池：各种薄膜电池。包括非晶硅薄膜电池（a-Si）、碲化镉太阳电池（CdTe）、铜铟镓硒太阳电池（CIGS）、砷化镓太阳电池、纳米二氧化钛染料敏化太阳电池等；第三代太阳电池：各种超叠层太阳电池、热光伏电池（TPV）、量子阱及量子点超晶格太阳电池、中间带太阳电池、上转换太阳电池、下转换太阳电池、热载流子太阳电池、碰撞离化太阳电池等新概念太阳电池。按电池结构划分，太阳电池可分为晶体硅太阳电池和薄膜太阳电池。按照使用的基本材料不同，太阳电池可分为硅太阳电池、化合物太阳电池、染料敏化电池和有机薄膜电池几种。

太阳电池的分类

3，太阳能电池指的什么

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。http://baike.baidu.com/view/174609.htm

就是利用光电池产电，只要有光，光电池就不断产电，连载一个可充干性电池把光电池产生的电力储蓄起来，就可以避免电压不稳的问题了！

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。其作用是将太阳能转化为电能，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。

靠太阳能板吸收阳光,然后转化为电能储存在电池里.

就是可以通过吸收太阳光照射将光能转化为电能的电池，

太阳能电池指的什么

4，太阳电池工作原理

就是将光能转化为电能

太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到pn结上时，产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在pn结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使p区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。此时，如果将外电路短路，则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过，这个电流称作短路电流，另一方面，若将PN结两端开路，则由于电子和空穴分别流入N区和P区，使N区的费米能级比P区的费米能级高，在这两个费米能级之间就产生了电位差VOC。可以测得这个值，并称为开路电压。由于此时结处于正向偏置，因此，上述短路光电流和二极管的正向电流相等，并由此可以决定VOC的值。

5，什么是太阳电池

太阳电池是指利用太阳光发电的方式，目前使用的太阳电池主要是单晶硅、多晶硅太阳电池。有机太阳能电池和染料敏化太阳电池是近几年研究非常热门，并在逐步走向实用化的一种太阳能技术。望采纳，谢谢

现在的太阳电池有硅电池、砷化镓电池、硫化镉电池、碲化镉电池、硅—碲化镉电池、磷化铟电池等多种，而以硅电池发展得最为成熟．硅太阳电池是用地球上富有的元素硅制造的，其工艺比一般晶体管的制造工艺简单．单体硅电池呈平直的片状结构，尺寸有：2×2厘米2、 2×4厘米2、2×6厘米2等多种，也有制成圆形、半月形、月牙形、多角形的，以充分利用硅单晶材料．硅太阳电池能把太阳能直接转变成直流电．大量生产的硅电池，其光—电转化效率一般为9～12％，也就是在地面阳光强度为1千瓦/米2的条件下，每平方厘米的硅电池，能发出10毫瓦的电能． ---------------------------------------------------------------------目前，硅太阳电池是人造卫星、宇宙飞船上的主要能源装置，在地面上则与蓄电池配合，作为特殊电源使用．白天有光照时，硅电池一方面给仪器或设备供电，同时将剩余的电能贮存在蓄电池里，到夜晚或阴雨天再由蓄电池供电．在一些无电或少电的边远地区，硅太阳电池──蓄电池组作为小功率独立电源，可以发挥很大的作用．例如可为无人灯塔、海上航标灯、山地无人气象站、地震观测站、无线电中继站、沙漠里的抽水机等固定的永久性设备供电，也可以作为半导体收音机、钟表、打火机、家用照明灯、铁路信号灯等的电源．

6，太阳电池的光电特性

太阳电池的光电特性(2) 节选《太阳能的利用》三光伏发电资料（一）光伏发电的原理 2太阳电池的光电特性 2：太阳电池的光电特性（1）V----I 伏安特性原理电路等效电路图3------1 太阳电池内外电流的分配当光照恒定时，从等效电路：得： I p = I sc = I í + I я 负载电阻上电压与电流： V í = Vя =IяR 可作出负载R的V----I特性线。 R上的功率Pя= Iя Vя 我们知道，当电源的内阻与外电路的负载达到匹配的时候R上可获最大功率Pmax Pmax = Im Vm = Vm 2 / Rm = Im 2 Rm 对于电池我们需要的是Pmax （2）光电池的效率及光谱特性太阳电池的效率和太阳的照度、组件制做的材料、工艺、时间地点等诸因素有关。电池的效率用η表示，则： η=Pm / E Pm电池的最大功率， E 照射到电池的总能量。 E是个变量，受很多因素影响，传到地面的太阳能量随光谱的变化而不同。一般情况下，到达地面的光谱是从0.3祄-----4祄。光谱功率曲线如图（示意图）。国际电工委员会（IEC）规定AM1.5条件下的标准太阳光谱辐照度P1.5（λ）。太阳电池效率是指在条件下的效率。既：由于电池制作的工艺，材料，涂覆的介质薄膜等多种因素，不同光谱照射时电池产生的电流也不同。当光生电流随能量相同但波长不同的入射光而变化的关系；我们称它叫太阳电池的光谱灵敏度。电池总的电流是各个波长电流值的总和。可知当电池灵敏度光谱范围很宽的电池其效率要高。

7，太阳能电池

现实生活中也很多，太阳能交通灯，路灯，不切实际的太阳能手机，有些个山上的信号发射站，计算器，卫星，未来的话会用到一切用的到电的地方，，，生产方面已经定型，提高光转换效率是重点。现代生产在国内没有技术可言，因为核心机器都是进口的，简单的机器国内有生产，生产地集中在秦皇岛，，，，，元料都是进口的，包括硅原料与其它一些个组装元料。

电站的构成及技术性能（1）该电站是非并网小型独立光伏电站，采取固定用干荷电铅蓄电池贮能。（2）电站建于海拔高度达4700m的世界屋脊，是当时世界上最高的光伏电站之一，是当时我国已投入使用的功率最大的光伏电站之一。其技术性能与国外同等规模的独立光伏电站相比，达到国际上20世纪90年代初期的水平。（3）电站的发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流一交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统（包括柴油发电机组和整流充电柜）等组成。系统的工作原理是：15个太阳能电池方阵经过tdck-40kw直流控制柜向两组蓄电池组充电。每组蓄电池组的标称电压为250v，充电电流约为40a。蓄电池组的上限电压定为290v，充到此值后，由直流控制柜执行自动停充，将太阳能电池方阵切离充电回路。当蓄电池组电压回降到270v时，再将太阳能电池方阵接入充电回路恢复充电。两组蓄电池组均通过tdck-40kw直流控制柜向直流～交流逆变器供电。经由逆变器将直流电变换成三相交流电，再通过jp-75kva交流配电柜以三相四线制向输电线路供电。当蓄电池组的电压下降至230v时，为不造成蓄电池组的过放电，直流控制柜将自动切断输出，直流一交流逆变器停止工作。该电站是有备用电源的光伏电站，以太阳能电池发电为主，配备1台75kw柴油发电机组作为备用电源，以便在必要时通过zck-50kva整流充电柜为蓄电池组充电，也可以在光伏发电系统出现故障时直接通过交流配电柜向输电线路供电。逆变器各柴油发电机组不能同时向输电线路送电，由交流配电柜的互锁功能来保证供电的唯一性。（4）太阳能电池方阵选用秦皇岛华美光电设备总公司生产的33d（331）型单晶硅太阳能电池标准组件（φ100mm，36片串），其主要技术特性为：最大工作电压vm：17.0v；最大工作电流im：2.2a；组件峰值功率pm：37.0w；光电转换效率y：12%。（5）蓄电池组选用481厂生产的固定用干荷电铅酸蓄电池组。系统的电压定为250v。蓄电池组的存贮容量按连续3天无日照考虑。由容量设计得到的蓄电池额定容量为1600ah。为提高电站设计的冗余度，选用ggma-800蓄电池250只，分2组并联使用，每组125只串联。这样，即便于扩容，又可以在负荷增加不多时增加1组800ah蓄电池组即可。为了减少蓄电池的酸雾溢出和维护量，在每只蓄电池上均加装1只消氢帽。（6）直流～交流逆变器先用德国sunpower公司的25kva逆变器1台。其主要技术性能指标如下：额定功率25kva，输入dc250v，输出ac220v/380v、三组、波形正弦波，谐波失真<2%，工作频率50hz，逆变效率90%～94%（负载率0.1～1），静态耗电率1%，有短路、过流、过压、欠压、过热保护。为便于今后扩容，逆变器具有并机运行功能。该设备具有如下备件：驱动板1块，比较器板1块，脉冲发生器板1块，单相功率模块及缓冲器1套，速熔保险2只，吸收二极管6只。（7）直流控制柜选用tdck-40kw直流控制柜1台。采用微机控制系统实现设备的控制功能。该设备的主要技术指标如下：额定量40kw，控制路数15路，电压控制精度±2%，单路最大电流20a。该设备具有如下功能：蓄电池过充、过放控制，防反充功能，输入、输出电量的测量显示，系统电压及过压、过流点预置，自带时钟电路可定时关机，手动控制功能，常规模拟表头测量、显示、保护告警。（8）交流配电柜选用jp-75 kva交流配电柜1台。考虑到今后的扩容，尽管逆变器可并机运行，但为了可靠和便于操作使用，配电柜仍作成双路输出，既可使两台逆变器并机输出，又可分路输出。其主要技术特性如下：容量：75 kva；输入：双路逆变器三相四线输入，单路柴油发电机组三相四线输入；输出：双路220v/380v三相四线，或并机一路三相四线；测量功能：双路各相电压、电流、电度测量，柴油发电机组供电电度测量；保护功能：输入、输出缺相保护，逆变器、柴油发电机组输出互锁。（9）柴油发电机组（备用）选用75kw水冷式柴油发电机组1台。（10）整流充电柜选用zck-50kva整流充电柜1台，该设备采用反电势充电法实现其整流充电功能。其主要特性为：额定容量50kva，输入三相交流，输出脉动直流，最大充电电流100a，充电电压250～350v、可调，具有缺相保护、输出短路保护、蓄电池充满转浮充限流等保护功能。3.3 电站的技术经济指标（1）电站的建设投资电站建设投资的决算列于表5。表5 电站投资决算项目及内容金额（万元）设备费进口20kva逆变器1台 36.00 单晶硅太阳能电池组件20kw（含支架） 83.00 ggma-800蓄电池250只 33.00 配制电解液用硫酸4.5t、蒸馏水9t 3.20 40kw直流控制柜1台 6.30 75kva交流配电柜1台 3.50 50kva整流充电柜1台 5.00 节能灯具800盏，备用灯管800只 4.10 配套电线、电缆、工具、仪表、限电器 5.00 设备出厂例行试验 2.00 铁路、公路运输 19.50 系统成套 2.20 小计 202.80土建工程费 52.00设备安装费 7.00管理费选址 0.80 验收 3.50 设计 7.00 管理及其它 17.00 小计 28.30合计 290.10

太阳能电池在生活中有很大的应用范围,就拿身边最常见的太阳能电池应用来说吧,比如太阳能电池计算机就是,而稍微尖端一点的,就象许多厂家最新推出的用太阳能电池充电的手机,也是一个典范.而关于太阳能电池的最新用途则是我在电视上看见的利用太阳能电池作为便挟式充电器装在包中.对太阳能电池的未来,那可是大有前途,很有可能作为本世纪后50年的主要能源的收集器、储存器,因为它无污染.现代太阳能电池主要是使用硅片来进行生产的,配以大规模的转化器来制作的.

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能电池的原理太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。（1）光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20～25亿美元，平均1kW的投资为2000～2500美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。（2）光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的太阳能电池产业现状现阶段以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。全球太阳能电池产业现状据Dataquest的统计资料显示,目前全世界共有136 个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95 个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。1998年,全世界生产的太阳能电池,其总的发电量达1000兆瓦,1999年达 2850兆瓦。2000年,全球有将近4600 家厂商向市场提供光电池和以光电池为电源的产品。目前,许多国家正在制订中长期太阳能开发计划,准备在21世纪大规模开发太阳能，美国能源部推出的是国家光伏计划, 日本推出的是阳光计划。NREL光伏计划是美国国家光伏计划的一项重要的内容，该计划在单晶硅和高级器件、薄膜光伏技术、PVMaT、光伏组件以及系统性能和工程、光伏应用和市场开发等5个领域开展研究工作。美国还推出了"太阳能路灯计划",旨在让美国一部分城市的路灯都改为由太阳能供电,根据计划,每盏路灯每年可节电 800 度。日本也正在实施太阳能"7万套工程计划"，日本准备普及的太阳能住宅发电系统,主要是装设在住宅屋顶上的太阳能电池发电设备,家庭用剩余的电量还可以卖给电力公司。一个标准家庭可安装一部发电3000瓦的系统。欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的"尤里卡"高科技计划，推出了"10万套工程计划"。这些以普及应用光电池为主要内容的"太阳能工程"计划是目前推动太阳能光电池产业大发展的重要动力之一。日本、韩国以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作,在亚洲内陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站,他们的目标是将占全球陆地面积约1/4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来,为30万用户提供100万千瓦的电能。计划将从2001年开始，花4年时间完成。目前,美国和日本在世界光伏市场上占有最大的市场份额。美国拥有世界上最大的光伏发电厂,其功率为7MW,日本也建成了发电功率达1MW的光伏发电厂。全世界总共有23万座光伏发电设备,以色列、澳大利亚、新西兰居于领先地位。 20世纪90年代以来,全球太阳能电池行业以每年15%的增幅持续不断地发展。据Dataquest发布的最新统计和预测报告显示,美国、日本和西欧工业发达国家在研究开发太阳能方面的总投资, 1998年达570亿美元;1999年646亿美元;2000年700亿美元;2001年将达820亿美元;2002年有望突破1000亿美元。

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