光伏:如何工作
通过太阳能电池将太阳光直接转化为电能的过程被称为光伏发电。这种转换基于光电效应,即通过光束在固体中释放正负负荷。
全球生产的太阳能电池大多由半导体硅组成。两个负载不同的硅层是太阳能电池的基本要素。两层硅之间有一个边界层。释放的负载可以通过太阳光穿过边界层。产生的电能可通过连接在太阳能电池正反面的引脚使用。全接触面通常位于太阳能电池的背面。太阳能电池的正面通常有一个薄网格,以引导光线直射表面。
一般来说,太阳能电池的尺寸为 10 x 10 厘米,近来,15 x 15 厘米的尺寸越来越吸引人。电池表面覆盖着一层透明的抗反射层,以保护太阳能电池并减少反射。
太阳能电池提供的电压取决于半导体,例如硅能产生 0.5 V 的电压。虽然电压与太阳辐照度的关系不大,但电流会随着光照度的增加而增大。太阳能电池的性能与温度有关。电池温度越高,性能越低,效率系数也越低。效率系数表示有多少太阳光可以转化为可用的电能。
细胞类型
材料 | 系数(%) (实验室 | 系数,单位 % (生产) |
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单晶硅 | 近似值 24 | 14 … 17 |
多晶硅 | 近似值 18 | 13 … 15 |
非晶硅 | 近似值 13 | 5 … 7 |