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光电池

2015-11-17 来源:土木在线 作者:kefuzhiban 点击次数:3

简介: 光电池(photovoltaiccell,注意photocell一般指光敏电阻),是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。光电池是是能在光的照射下产生电动势的元件。用于光电转换、光电...

    光电池(photovoltaic cell,注意photocell一般指光敏电阻),是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。光电池是是能在光的照射下产生电动势的元件。用于光电转换、光电探测及光能利用等方面。光电池是能在光的照射下产生电动势的元件。用于光电转换、光电探测及光能利用等方面。人们最早发现和应用的是硒光电池。光电池的原理是硒在光作用下产生电子被电极收集而产生电动势。后来又发现和应用了各种半导体材料的光电池,如硅光电池、硫化银电池等。它的原理是半导体的p-n结在光的作用下产生新的电子-空穴对,电子和空穴在p-n结电场的作用下移动到结的两边形成附加电势差。

    光电池是一种特殊的半导体二极管,能将可见光转化为直流电。有的光电池还可以将红外光和紫外光转化为直流电。光电池是太阳能电力系统内部的一个组成部分,太阳能电力系统在替代电力能源方面正有着越来越重要的地位。最早的光电池是用掺杂的氧化硅来制作的,掺杂的目的是为了影响电子或空穴的行为。其它的材料,例如CIS,CdTe和GaAs,也已经被开发用来作为光电池的材料。有二种基本类型的半导体材料,分别叫做正电型(或P型态)和负电型(或N型态)。在一个PV电池中,这些材料的薄片被一起放置,而且他们之间的实际交界叫做P-N结。通过这种结构方式,P-N结暴露于可见光,红外光或紫外线下,当射线照射到P-N结的时候,在P-N结的两侧产生电压,这样连接到P型材料和N型材料上的电极之间就会有电流通过。 一套PV电池能被一起连接形成太阳的模组,行列或面板。用来产生可用电能的PV电池就是光电伏特计。光电伏特计的主要优点之一是没有污染,只需要装置和阳光就可工作。另外的一个优点是太阳能是无限的。一旦光电伏特计系统被安装,它能提供在数年内提供能量而不需要花费,并且只需要最小的维护。光伏发电设备极为精 炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。单晶硅电池具有电池转换效率高,稳定性好,但是成本较高;非晶硅太阳电池则具有生产效率高,成本低廉,但是转换效率较低,而且效率衰减得比较厉害;铸造多晶硅太阳能电池则具有稳定得转换的效率,而且性能价格比最高;薄膜晶体硅太阳能电池则还只能处在研发阶段。

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