太陽(yáng)能光伏發(fā)電工作原理-wenkub.com
2025-08-12 22:14 本頁(yè)面
【正文】 設(shè)備安裝時(shí)，各單元呈 M行 N列排列， M和 N均為大于等于 1的整數(shù)，使用時(shí)，太陽(yáng)能電池板接收太陽(yáng)能，同時(shí)，反光板反射部分周?chē)饩€給太陽(yáng)能電池板，提高太陽(yáng)能電池板的受光量，提高其發(fā)電能力，發(fā)光板可以設(shè)置在太陽(yáng)能電池板一側(cè)，也可設(shè)置在多側(cè)，經(jīng)緯度跟隨組件可根據(jù)設(shè)備當(dāng)前安裝位置，自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板的方向，以獲得當(dāng)前最佳的光照。就是現(xiàn)有的可以轉(zhuǎn)向的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，也只是接受實(shí)際有的單位面積的太陽(yáng)能輻射，實(shí)際上，每一天的早上和下午的多數(shù)時(shí)間，特別是在冬季，太陽(yáng)輻射遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到太陽(yáng)能發(fā)電電池板的額定功率，只有在夏季的中午才可以接近太陽(yáng)能發(fā)電電池板的發(fā)電能力。 即： 其中 Pin是入射光的能量密度 Vm最佳工作電壓 Im最佳工作電流 inscocPFFIV ???％入射的太陽(yáng)光）率（太陽(yáng)能電池的輸出功 1 0 0/ ???%100???inmmPIVVoc開(kāi)路電壓 ISC短路電流 三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理 影響太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的一些因素 影響太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的一些因素 我們前面介紹了太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的理論值 ，這些理論值都是在理想情況下得到的 。 它表示了最大輸出功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的矩形面積在 Voc和 Isc所組成的矩形面積中所占的百分比。 太陽(yáng)能電池工作原理與特性 太陽(yáng)能電池的分類(lèi) 按照結(jié)構(gòu)分類(lèi) ? 同質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池：由同種材料所形成 pn結(jié) （ SI、 GaAS） ? 異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池：由兩種禁帶寬度不種材料所形成 pn結(jié) (氧化錫 /硅、硫化亞銅 /硫化鎘、砷化稼 /硅 ) ? 肖特基太陽(yáng)能電池：利用金屬－半導(dǎo)體界面的肖特基勢(shì)壘而 構(gòu)成的太陽(yáng)能電池 (鉑 /硅、鋁 /硅 ) ? 多結(jié)太陽(yáng)能電池：由多個(gè) pn結(jié)形成的太陽(yáng)能電池 ? 液結(jié)太陽(yáng)能電池：浸入電解質(zhì)中的半導(dǎo)體構(gòu)成的太陽(yáng)能電池 三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理 太陽(yáng)能電池工作原理與特性 太陽(yáng)能電池的分類(lèi) 按照材料分類(lèi) ? 硅太陽(yáng)能電池：以硅為基體材料 （單晶硅、多晶硅） ? 化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池：由兩種或兩種以上的元素組成具 半導(dǎo)體特性的化合物半導(dǎo)體材料制成的太陽(yáng)能電池 (硫化鎘、 砷化稼、碲化鎘、硒銦銅、磷化銦 ) ? 有機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池：用含有一定數(shù)量的碳－碳鍵且導(dǎo)電 能力介于金屬和絕緣體之間的半導(dǎo)體材料制成的電池 (分子 晶體、電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物、高聚物 ) ? 薄膜太陽(yáng)能電池：用單質(zhì)元素、無(wú)機(jī)化合物或有機(jī)材料制作 的薄膜為基體材料的太陽(yáng)能電池 （非晶硅、多晶硅、納米晶） 三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理 太陽(yáng)能電池的電流－電壓特性 短路電流 Isc 如將 pn結(jié)短路 （ V=0） ， 這時(shí)所得的電流為短路電流 Isc， 短路電流等于光生電流 （ 與太陽(yáng)能電池的面積大小有關(guān) ， 面積越大 ，Isc 越大 ） 三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理 太陽(yáng)能電池的電流－電壓特性 開(kāi)路電壓 Voc 在 pn結(jié)開(kāi)路情況下 （ RL=∞） ， 此時(shí) pn結(jié)兩端的電壓即為開(kāi)路電壓 Voc（ 與光譜輻照強(qiáng)度有關(guān) ， 與電池的面積大小無(wú)關(guān) ， 隨溫度升高 ， 開(kāi)路電壓下降 ） 三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理 太陽(yáng)能電池的伏－安特性曲線 當(dāng)太陽(yáng)電池接上負(fù)載 R 時(shí)，所得的負(fù)載伏 –安特性曲線如圖所示。 勢(shì)壘區(qū)的重要作用是分離了兩種不同電荷的光生非平衡載流子 ， 在 p區(qū)內(nèi)積累了非平衡空穴 ， 而在 n區(qū)內(nèi)積累起非平衡電子 。 因此 ， 我們將來(lái)仔細(xì)分析一下 pn結(jié)的光伏效應(yīng) . 三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理 太陽(yáng)能電池的基本工作原理 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － 內(nèi)建電場(chǎng)方向 n p ＋ － ＋ － 光子入射 （能量 hν ） 光子入射 （能量 hν ） 三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理 在 pn結(jié)開(kāi)路的情況下 ， pn結(jié)兩端建立起穩(wěn)定的電勢(shì)差 Voc， （ p區(qū)相對(duì)于 n區(qū)是正的 ） ， 這就是光電池的開(kāi)路電壓 。 因三價(jià)雜質(zhì)原子在與硅原子形成共價(jià)鍵時(shí) ， 缺少一個(gè)價(jià)電子而在共價(jià)鍵中留下一空穴 。m 的范圍內(nèi) （ 鍺 、 硅 、 砷化稼 、 硫化鎘等 ） 禁帶、價(jià)帶和導(dǎo)帶 導(dǎo)帶 價(jià)帶 金屬 導(dǎo)帶 價(jià)帶 禁帶 Eg 導(dǎo)帶 價(jià)帶 禁帶 Eg 半導(dǎo)體 絕緣體 十分之幾 eV～ 4eV 5eV～ 10eV 三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理 +4 +4 +4 +4 +5
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