太阳能光伏电池技术。方案、说明

太阳能光伏电池技术。无线电电子电气工程百科全书

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太阳能光伏系统易于操作并且没有移动机构，但光伏电池本身包含复杂的半导体器件，类似于用于生产集成电路的半导体器件。光电管工作的基础是物理原理，即在相互接触的具有不同电特性的两个半导体之间在光的影响下产生电流。这些元件的组合形成光伏板或模块。

太阳能光伏电池技术

光伏模块由于其电气特性，产生直流电而不是交流电。它用于许多简单的电池供电设备。另一方面，交流电会定期改变方向。正是这种由能源生产商提供的电力，用于大多数现代电器和电子设备。在最简单的系统中，直接使用来自光伏模块的直流电。在需要交流电的地方，必须在系统中添加逆变器，将直流电转换为交流电。

现代太阳能电池的生产几乎完全基于硅。所有模块中约80%采用多晶硅或单晶硅制成，其余20%采用非晶硅。晶体光伏电池是最常见的，通常呈蓝色并带有光泽。无定形或非结晶 - 外观光滑并根据视角改变颜色。单晶硅的效率最高（约14%），但比多晶硅更昂贵，多晶硅的平均效率为11%。非晶硅广泛应用于手表、计算器等小型设备，但其效率和长期稳定性要低得多，因此很少用于电源应用。

光电管是硅的“三明治”，硅是地球上第二常见的物质。百分之九十九的现代太阳能电池由硅 (Si) 制成，其余的则采用与硅太阳能电池相同的原理。将某种物质施加到一层硅上，从而形成过量的电子。这会产生带负电（“N”）层。在另一层上，缺乏电子，它变得带正电（“P”）。这两个表面与导体组装在一起，形成光敏电子空穴结。它被称为半导体，因为与电线不同，它仅沿一个方向传导电流 - 从负极到正极。当暴露在阳光或其他强光源下时，会产生约 0,5 伏的直流电。电流强度（安培）与光能（光子数）成正比。在任何光伏系统中，电压几乎恒定，电流与光伏电池的尺寸和光的强度成正比。

太阳能光伏电池技术

光伏电池由超纯硅制成，并与一些其他物质以精确的比例混合。制造太阳能电池的超纯硅基板非常昂贵。制造一个 50W 光伏组件所需的超纯硅数量足以用于约两千台计算机的集成电路。此外，太阳能电池中还含有铝、玻璃和塑料等廉价且可重复使用的材料。

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