1樓：不吃蘑菇的羊咩咩
太陽能電池工作原理的基礎是半導體pn結的光生伏打效應。所謂光生伏打效應就是當物體受到光照時，物體內的電荷分佈狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的pn結時，就會在pn結的兩邊出現電壓，叫做光生電壓。
光生伏打效應:
當光照射到pn結上時，產生電子--空穴對，在半導體內部p-n結附近生成的載流子沒有被複合而到達空間電荷區，受內部電場的吸引，電子流入n區，空穴流入p區，結果使n區儲存了過剩的電子，p區有過剩的空穴。它們在p-n結附近形成與勢壘方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場的作用外，還使p區帶正電，n區帶負電，在n區和p區之間的薄層就產生電動勢，這就是光生伏特效應。
當把能量加到純矽中時（比如以熱的形式），它會導致幾個電子脫離其共價鍵並離開原子。每有一個電子離開，就會留下一個空穴。然後，這些電子會在晶格周圍四處遊蕩，尋找另一個空穴來安身。
這些電子被稱為自由載流子，它們可以運載電流。將純矽與磷原子混合起來， 只需很少的能量即可使磷原子(最外層五個電子)的某個“多餘”的電子逸出，當利用磷原子摻雜時，得到的矽被成為n型（“n”表示負電），太陽能電池只有一部分是n型。另一部分矽摻雜的是硼，硼的最外電子層只有三個而不是四個電子，這樣可得到p型矽。
p型矽中沒有自由電子（“p”表示正電），但是有自由空穴。空穴實際是電子離開造成的，因此它們帶有相反（正）的電荷。它們像電子一樣四處移動。
電場是在n型矽和p型矽接觸的時候形成的。在交界處，它們確實會混合形成一道屏障，使得n側的電子越來越難以抵達p側。最終會達到平衡狀態，這樣我們就有了一個將兩側分開的電場。
這個電場相當於一個二極體，允許（甚至推動）電子從p側流向n側，而不是相反。 當光以光子的形式撞擊太陽能電池時，其能量會使電子空穴對釋放出來。 每個攜帶足夠能量的光子通常會正好釋放一個電子，從而產生一個自由的空穴。
如果這發生在離電場足夠近的位置，或者自由電子和自由空穴正好在它的影響範圍之內，則電場會將電子送到n側，將空穴送到p側。這會導致電中性進一步被破壞，如果我們提供一個外部電流通路，則電子會經過該通路，流向它們的原始側（p側），在那裡與電場傳送的空穴合併，並在流動的過程中做功。
只有達到一定的能量——單位為電子伏特（ev），由電池材料（對於晶體矽，約為1.1ev）決定——才能使電子逸出。我們將這個能量值稱為材料的帶隙能量。
如果光子的能量比所需的能量多，則多餘的能量會損失掉。
在電池頂部採用抗反射塗層，減少矽的反射損失
一種提高效率的方法是使用兩層或者多層具有不同帶隙的不同材料。帶隙較高的材料放在表面，吸收較高能量的光子；而帶隙較低的材料放在下方，吸收較低能量的光子。這項技術可大大提高效率。
這樣的電池稱為多接面電池，它們可以有多個電場。 如果將外電路短路，則外電路中就有與入射光能量成正比的光電流流過，這個電流稱作短路電流，另一方面，若將pn結兩端開路，則由於電子和空穴分別流入n區和p區，使n區的費米能級比p區
2樓：朦朧雨中人
認識太陽能電池
太陽能電池係一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片, 它只要一照到光, 瞬間就可輸出電壓及電流. 而此種太陽能光電池 (solar cell)簡稱為太陽能電池,或太陽電池(在臺灣的早期翻譯書籍上直接引用日文中的漢字,其實不是battery而是cell), 又可稱為太陽能晶片. 在中國大陸稱為矽晶片,因為中文"矽"是 矽的古字, 矽為現代譯音字.
在物理學上稱為 光生伏打(photovoltaic),簡稱pv(photo=light光線,voltaics=electricity電力).
矽(silicon)為目前通用的太陽能電池之原料代表, 而在市場上又區分為: 1.單結晶矽 2.
多結晶矽 3.非結晶矽. 而目 前市場應用上大多為單晶矽及非晶矽兩大類, 原因是：
一.單晶效率最高. 二.
非晶**最便宜, 且無需封裝, 生產也最快. 三.多晶的切割及下游再加工 較不易, 而前述兩種都較易於再切割及加工.
太陽能電池的發電能源來自於光的波長,太陽光是一種全域波長, 而白熾燈的波長與日光燈的波長不同, 太陽能電池以陽 光或白熾燈之波長為較適用, 而太陽能電子計算機上的太陽能電池是屬於 "室內型的非晶" 如果長期拿到戶外曝晒,且串並聯為較大電壓及電流時,將導致其內部連結組織燒斷而損壞,這是過去有人因錯用材料(以為太陽能電池只有一種), 卻誤以為所有的太陽能電池都不實用的原因.
太陽能製造廠商將太陽能電池稱為cell,國內業者則慣稱晶片,把晶片(或依設計所需要的電流進行晶片切割後)焊上箔條導線再將許多焊好的晶片用箔條串聯成一組,再和eva,tedlar與低鐵質強化玻璃層層疊疊,一同放入層壓機(laminate)的機臺上做真空封裝, 製成module(plane / panel)稱之為模組或稱太陽能板,將若干太陽能板組成方陣(列陣array),接配上過充放保護控制(controller)及深(迴圈)放電蓄電池(鉛鈣) 以及逆轉流器(inverter直流轉變為交流)合稱為太陽能電力系統,又稱太陽能發電站.
一般太陽能光電商品,其太陽能輸出電流如果在300毫安(ma)以下時,都只會在太陽能板正極輸出端,接裝一個負載極微小的防逆二極體 (schottky diode消基二極體)以防止蓄電池內的電流逆流回到太陽能板,如此就可以接上蓄電池使用.
太陽能板的規格除了外形尺寸之外,另有一些特性資料,其中 voc=開路電壓, isc=短路電流, vmp(vop)=最大工作電壓, imp(iop)= 最大工作電流, vmp x imp= w瓦 / (最大)功率.在太陽能商品說明書上所看到的資料均以100mw / cm2(即無雲晴天中午的照度12萬lux) 及攝氏溫度25度,為測試條件(各地氣候不同,一天中符合如此條件的機會很少).所以實際上的應用資料是達不到商品型錄上所號稱那麼高的.
太陽能電池的功能系以其轉換效率作為分等, 以單結晶矽來說: 商業級 (印刷式) 晶片從11%~15%, 特殊定製品從15%~17%, 太空級 (蒸鍍式) 晶片從16%~24%, 當然效率愈高其**就愈貴,較高效率的晶片要預付款排隊訂購但不一定買得到, 在澳洲2023年世界太陽能車競賽前,honda就將效率達24%的晶片全部契約買斷,而21%~23%也被其他集團 **包下,目前地面用太空級晶片只有效率17%~19%的晶片較有機會買得到,但要預約排到6~10個月之後.
值得一提的是：經過幾年來世界太陽能車3000公里競賽的經驗,發現唯有太空式晶片,才能經得起長途跋涉的顛簸震動(焊接點不易脫落),這就是以焊接來說:蒸鍍式晶片與印刷式晶片在移動環境(車用)使用下的效果差異.
換句話說:固定式(靜止)的太陽能電池 模組,可以採用較便宜的印刷式晶片. 但以當今現有的焊接科技而言,在移動(震動)的環境下使用太陽能電池時,目前還是以太空級(蒸鍍式)的太陽能電池較為可靠.
貳 . 單晶太陽能電池的生產介紹
拉晶：主原料為二氧化矽, 在拉晶爐中成長成晶柱.
修角：早期製造太陽能電池的晶柱因無修角, 直接將圓晶柱切片, 所以成品為圓形晶片 現在大多先將晶柱修角成近似四方柱形.
切片：用切片機將修成近似四方柱形的晶柱, 一片片的切成薄片(像切 方形火腿片),一般切到約0.4~0.5mm的厚度.
刻蝕:化學刻蝕及拋光成為0.3mm的薄片(wafer).
清洗：用純水將薄片洗淨.
擴散及銀漿印刷：經由擴散爐處理後,製成n型上層及p型下層, 再將晶片表面及背面分別用銀 漿印刷成輸出電路, 一般表面為負極, 背面為正極, 經由摹擬陽光儀作功率檢測及品管分級後,即為商業成品.
蒸鍍：如將表面及背面不經過絲網印刷, 而改採光刻及坩鍋蒸鍍式製造抗反射層與表面的輸出導線, 再加上其他特殊技術, 如此可提高太陽能電池的轉換效率. 但坩鍋的容納有限生產量較少, 蒸鍍耗時生產速度較慢, 其成本及售價將提高許多; 太空式單晶片即採用此法.
(製造常規商業級的薄片電阻約0.5 ~3歐姆,有些太空式的薄片電阻需低於0.01歐姆以下---馬丁格林電池e~24%,澳洲)
參 . 三種市場上流通的太陽能電池
單結晶矽太陽電池
singlecrystal
多結晶矽太陽電池
polycrystal
非結晶矽太陽電池
amorphous
目前,在美國的一位華裔李姓科學家,採用 銅銦亞鹽酸(copper indium diselenide)製成新的太陽能電池, 其轉換效率與結晶矽太陽能電池相當,而**與重量卻下降了許多.(但是,距上市可能還要一段時間)
另外,德國 ise 以矽粉製成較低價的："結晶薄膜太陽能電池"
商業市場的明日之星
單晶薄膜太陽能電池 .太陽能電池實用化的最重要的問題,就是要開發出效能與**比"能更高的晶片"，實際上太陽能電池成份中參與光電轉換的,僅是半導體表面上幾微米的薄薄一層。目前科學家們已經能成功的利用外延生長技術製成p－n結合，與傳統晶片材料中的p－n結合相比,面積減少了很多倍。
用此種p－n結合製作積體電路時可大量減小寄生電容與基片和佈線間的電容，較利於高速化,又元件之間的間隔減少，也利於高密度化,元件之間沒有相互影響，更便於設計和佈置。有了這些特點更加符合大型積體電路的高速度、與高密度的要求。
目前最常用也是最成功的製成技術,是採用熱分解sih4氣體的氣相沈積法，在藍寶石上沈積得到單晶矽薄膜,拜研究ic業界努力之賜,單晶薄膜太陽能電池搭此便車,將會加快商品化,及早問世.
是不是安上太陽能電熱板就能遇光發電?
3樓：茅浩宕井妮
陽能發電系統是由以下部分組成的；
太陽能電池板是由光能轉化成電能的裝置：太陽能電池板、逆變器（用交流電）、控制器、負載，產生的是直流電、蓄電池
太陽能光伏發電有輻射嗎，太陽能光伏發電會產生輻射嗎？對身體有危害嗎？
太陽能光伏發電的輻射幾乎可以忽略不計，其輻射量還不如太陽光大。陽能 solar energy 一般回是指太陽光答的輻射能量，在現代一般用作發電。太陽內部高溫核聚變反應所釋放的輻射能，其中約二十億分之一到達地球大氣層，是地球上光和熱的源泉自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽...
太陽能板為什麼不發電，新買的太陽能電池板卻沒電流輸出，這是怎麼回事
通常太陽能電板在可充電壓下的最大輸出電流 不是最大短路輸出電流 約等於控制器最大充電電流，並小於電池能接受的最大充電電流。這是為了能充分利用電池板並且不損害電池。1 是有高電壓或大電流回流破壞了晶矽排列。2 由於熱脹冷縮作用下拉斷了電極導線。3 由於防水 防潮做的不好腐蝕了內部導線。4 由於光伏板出...
為什麼太陽能的PVIV曲線是如圖所示
1 第一張圖是功率電壓曲線，最高點是峰值功率，此點對應的電壓為最大功率點時的電壓值 2 第二張是電壓電流曲線，也就是大家說的iv曲線，兩個極端是開路電壓和短路電流，中間有個點對應的也是最大功率點的電壓和電流。電流，電壓，功率啊，影象很清楚的 太陽能發電，每平米發電量在120w左右，每平米造價在150...