文档介绍：太阳能光伏发电
太阳能光伏发电具有资源无限、无污染、能把太阳光直接转变为电能,系统无运动部件、运行可靠、少维护、寿命长,且电能有宜于输送、储存等特点。
太阳能光伏发电
第一节概述
第二节太阳能电池的工作原理
第三节其他种类的太阳能电池
第四节太阳能光伏应用和典型系统
第五节太阳能光伏系统在农村的应用
第一节概述
太阳电池是将太阳能直接转换为电能的最基本器件。
1889年科学家就发现硒和氧化铜有光电转换特性;1954年具有实用价值的第一批硅太阳电池问世〔光电转换效率:3%~6%〕;1957年光电转换效率提升到10%左右。
%;大规模工业产的硅太阳电池的转换效率稳定在15%~17%。
第一节概述
光生伏打效应:光生伏打效应简称光伏效应,光生伏打效应就是当物体受到光照时,物体内部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。
光生电压:当太阳光或其他光照射到半导体PN结、金属-半导体接触界面时,就会产生电压,叫做光生电压。
第二节太阳能电池的工作原理
太阳能电池工作必须具备的条件:1、必须有光的照射〔单色光、太阳光或模拟太阳光〕;2、光注入到半导体内后,激发出电子-空穴对,这些电子和空穴有足够长的寿命,在分离之前不会复合消失;3、必须有一个静电场,电子-空穴在静电场的作用下分离,电子集中在一边,空穴集中在一边;4、被分离的电子和空穴由电极收集,输出到太阳电池外,形成电流。
一、P-N结
大多数太阳能电池利用P-N结势垒区的静电场实现分离电子-空穴对的目的,P-N结是这种太阳能电池的最核心的部分。
平衡P-N结硅太阳电池是最常用的太阳电池。
P-N结空间电荷区及内建电场图
一、P-N结
光照下的P-N结光是由具有不同能量的光子组成的。当一束光照射到P-N结表面时,波长短能量高的光子在P-N结的顶层产生电子-空穴对长波低能量的光子在P区产生电子-空穴对。如果产生的电子-空穴对有足够的寿命,扩散到空间电荷附近,就会被内建电场所分离。
二、光谱响应
光谱响应:就是当某一波长的光照到太阳电池表面时,每一光子平均所能收集到的载流子子数。
~,。
光谱响应图:
太阳电池工作原理图
制作硅太阳电池的硅片的电阻率、厚度、制作P-N结的掺杂浓度、温度和时间都对光谱响应有很大的影响,也就对太阳电池的转换效率有很大影响。入射光能大约有40%是有效用于晶格中运动的自由电子和空穴。
人造光合作用
人造光合作用