太阳能电池板原理

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太阳能板是怎样把太阳光转化为电力的详细解说

太阳能板是怎样把太阳光转化为电力的详细解说

太阳能板是怎样把太阳光转化为电力的详细解说太阳能板是一种利用太阳能将其转化为电能的设备,它是由多个太阳能电池组成的。

当太阳能光线照射到太阳能电池上时,能够激发电子的运动,从而产生电流。

本文将详细解释太阳能板如何将太阳光转化为电力。

一、太阳能电池的工作原理太阳能电池是太阳能板的核心部分,它可以将太阳光转化为电能。

太阳能电池的工作原理是利用光电效应,即将光子能量转化为电子的能量。

太阳能电池由多个半导体材料层构成,其中最常用的是硅。

硅被掺入了一些杂质,这些杂质可以改变硅的电子结构,从而使其能够吸收光子并释放出电子。

当太阳光照射到太阳能电池上时,光子会被吸收并激发出电子。

这些电子会在半导体中形成电流,从而产生能量。

太阳能电池的输出电压与电流取决于电池的大小、设计和阳光的强度。

二、太阳能板的组成太阳能板是由多个太阳能电池组成的。

太阳能电池通常被连接在一起,形成一个电路。

这个电路被称为太阳能电池板。

太阳能电池板的输出电压和电流取决于其中太阳能电池的数量和连接方式。

太阳能电池板通常被包裹在一个保护壳中。

这个保护壳可以防止太阳能电池板受到损坏,并且可以帮助太阳能电池板吸收更多的太阳光。

太阳能电池板通常被安装在屋顶或其他高处,以便能够最大化地吸收太阳光。

三、太阳能板的工作原理太阳能板的工作原理是将太阳光转化为电能。

当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板会将光子能量转化为电子的能量。

这些电子会在太阳能电池板中形成电流,从而产生能量。

太阳能电池板的输出电压和电流取决于太阳光的强度和太阳能电池板的设计。

当太阳光越强,太阳能电池板就会输出更高的电压和电流。

太阳能电池板的设计也可以影响其输出电压和电流。

例如,如果太阳能电池板中的太阳能电池数量增加,输出电压和电流也会增加。

四、太阳能板的优缺点太阳能板是一种环保、可再生的能源,具有以下优点:1. 环保:太阳能板不会产生污染物,不会排放任何有害气体。

2. 可再生:太阳能是一种可再生的能源,不会被用尽。

太阳能板工作原理

太阳能板工作原理

太阳能板工作原理太阳能板,也被称为光伏板,是利用太阳光的能量转化为可利用的电能的设备。

通过太阳能板,我们可以捕捉到太阳光的能量,并将其转化为电能,为我们的生活提供便利与可再生的能源。

那么,太阳能板是如何工作的呢?太阳能板的主要组成部分是太阳能电池,也就是常见的光伏电池。

光伏电池是一种半导体器件,它由正负两极构成,通常由硅材料制成。

当太阳光照射到光伏电池上时,光子会与材料中的原子相互作用,使得电子跳跃到对应的能级,形成电流。

具体来说,太阳能板的工作原理如下:1. 光吸收:太阳能板表面覆盖着一层光吸收材料,通常是硅。

当太阳光照射到太阳能板上时,光子被吸收,产生能量。

2. 光电效应:光子的能量将使得硅材料中的电子跃迁到导带中,从而产生电子空穴对。

3. 电子流动:在太阳能电池的正负极之间,存在一个电场。

电子空穴对受到电场力的驱动,开始在太阳能电池中流动,形成电流。

4. 输电:电子流经过太阳能电池外部的导线,形成直流电,可以供给电力设备使用。

此外,太阳能电池也可以与电池储存设备连接,将多余的电能储存起来,以备在夜间或阴天使用。

5. 直流转交流:直流电并不适用于所有设备,因此,太阳能电池组通常还配备了逆变器,可以将直流电转化为交流电,以供交流电设备使用。

太阳能板工作原理的核心在于光电效应,它使得太阳能得以转化为可利用的电能。

凭借太阳能板的工作原理,我们可以收集和利用太阳能,实现对环境的可持续发展,减少对传统能源的依赖。

太阳能板在各种应用领域都有广泛的应用,包括家庭、商业和工业领域等。

总结起来,太阳能板的工作原理是通过光吸收、光电效应、电子流动和输电等步骤,将太阳能转化为电能。

它是一种环境友好、可再生的能源解决方案,为可持续发展做出了重要贡献。

我们应该进一步研究和应用太阳能技术,以减少对传统能源的依赖,为未来的能源需求提供可靠的解决方案。

太阳能的原理是什么

太阳能的原理是什么

太阳能的原理是什么
太阳能的原理是基于光电效应,即太阳光通过特定材料的光电池板(也称太阳能电池板)时,光能被转化成电能的现象。

光电池板内部的半导体材料通常是硅,它由两层不同掺杂的硅片组成。

在其中一层硅片中直接添加杂质磷或砷,称为n型硅片,而另一层则添加硼或硼酸,称为p型硅片。

这种掺杂造成两个硅片之间形成一个PN结,具有负电荷的电子(n电子)
和正电荷的空穴(p空穴)被分离,不断形成电势差。

当太阳光照射到光电池板上时,太阳光的光子会与n型硅片中的电子相互作用,将一部分光子的能量传递给电子,使电子从原来的价带跃迁到导带,形成自由电子。

这些自由电子在PN
结中被电场力推动,从而形成电流。

通过连接在光电池板上的电路,流动的电流可以被捕捉并用于驱动电器设备或储存在电池中以供后续使用。

这样,太阳能被转化为电能,实现了可再生能源的利用。

值得一提的是,太阳能电池板只能利用太阳光的可见光波段进行能量转换,对红外线和紫外线的利用效率较低。

此外,阳光的强度以及光照角度也会影响太阳能电池板的发电效率。

因此,选择合适的位置、角度和天气条件对太阳能的利用至关重要。

科普知识小卡片内容

科普知识小卡片内容

科普知识小卡片内容标题:太阳能电池板的工作原理太阳能电池板,也称为光伏电池板,是一种将太阳能转化为电能的装置。

它是现代可再生能源的重要组成部分,被广泛应用于家庭、工业和商业领域。

那么,太阳能电池板是如何工作的呢?太阳能电池板的工作原理基于光电效应。

光电效应是指当光线照射到某些材料表面时,光子与材料中的原子或分子相互作用,使得电子从材料中被释放出来。

太阳能电池板通常由多个光电池组成,每个光电池都是由两层半导体材料构成。

太阳能电池板的主要部件是两层半导体材料,一层是P型半导体,另一层是N型半导体。

P型半导体中的杂质含有相对较少的自由电子,而N型半导体中的杂质含有相对较多的自由电子。

在两层半导体的接触面上形成了一个PN结,这是太阳能电池板的关键部分。

当光线照射到太阳能电池板上时,光子会被吸收并激发P型半导体中的原子。

这个过程会产生电子-空穴对,即一个自由电子和一个正电荷空穴。

由于PN结的存在,电子和空穴会分别向两个不同的方向移动。

在PN结中,由于N型半导体中的自由电子浓度较高,自由电子会向PN结的P型半导体一侧移动,而空穴则向N型半导体一侧移动。

这种电子和空穴的移动形成了电流,即光生电流。

太阳能电池板的工作原理还涉及到外部电路的连接。

光生电流被引导到外部电路中,可以用来驱动电子设备或存储电能。

为了提高太阳能电池板的效率,常常需要将多个太阳能电池板串联或并联在一起,以增加电压或电流输出。

总结起来,太阳能电池板的工作原理可以归纳为以下几个步骤:光子被吸收并激发P型半导体中的原子,产生电子-空穴对;电子和空穴在PN结中分别向不同方向移动,形成光生电流;光生电流通过外部电路传输,可以用来供电或储存能量。

太阳能电池板的工作原理有着巨大的应用前景,可以为人类提供清洁、可再生的能源。

随着技术的不断进步和成本的降低,太阳能电池板将在未来得到更广泛的应用,为人类创造更可持续的生活方式。

太阳能电池板工作原理及转换效率影响因素解析

太阳能电池板工作原理及转换效率影响因素解析

太阳能电池板工作原理及转换效率影响因素解析随着环保意识的不断增强和可再生能源的重要性日益凸显,太阳能作为清洁、无污染的能源来源,逐渐成为人们关注的焦点之一。

而太阳能电池板作为太阳能的主要收集器,其工作原理和转换效率的影响因素成为人们关注的重点之一。

一、太阳能电池板的工作原理1. 光伏效应当光线照射到太阳能电池板上时,光子会转化成电子,从而产生电流。

这种现象被称为光伏效应。

太阳能电池板内部的P-N结构能够将光子转化成电子-空穴对,从而产生电流。

2. 光生电荷分离在太阳能电池板的P-N结构中,当光子进入P-N结后,会激发电子跃迁至导带,同时留下空穴。

由于P-N结的内建电场作用,导致电子和空穴分别向P区和N区移动,从而产生电压。

3. 电荷收集经过光生电荷分离后,电子和空穴被迫向两端移动,形成电流,从而产生输出功率。

二、太阳能电池板转换效率影响因素1. 光照强度光照强度是影响太阳能电池板转换效率的关键因素之一。

光照强度越大,太阳能电池板吸收的光子就越多,从而产生更多的电子-空穴对,提高转换效率。

2. 温度温度的变化也会影响太阳能电池板的转换效率。

一般情况下,太阳能电池板的工作温度越低,其转换效率就会越高。

在实际应用中,需要考虑太阳能电池板的散热和降温措施。

3. 表面反射太阳能电池板的表面反射也会影响其转换效率。

在太阳能电池板的生产和安装过程中,需要考虑表面反射的控制,以提高光的吸收率,从而提高转换效率。

4. 材料特性太阳能电池板的材料特性也会影响其转换效率。

目前主要的太阳能电池板材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅等,不同材料的吸收光谱、光伏效率等特性不同,因此也会影响太阳能电池板的转换效率。

5. 光伏电池布局在太阳能电池板的布局中,需要考虑电池板的倾斜角、朝向等因素,以最大限度地吸收光能,提高转换效率。

结语太阳能电池板的工作原理是基于光伏效应、光生电荷分离和电荷收集等原理,并受到光照强度、温度、表面反射、材料特性和光伏电池布局等因素的影响。

太阳能光伏板发电原理

太阳能光伏板发电原理

太阳能光伏板发电原理
太阳能光伏板是一种能够将太阳能转化为电能的装置,其发电原理基于光电效应。

具体过程如下:
1. 光线照射:当太阳光照射到光伏板上时,光子的能量会被光伏板吸收。

2. 产生电子-空穴对:光子的能量激发光伏板材料中的原子,使得原子中的电子从价带跃迁到导带,形成电子-空穴对(一对正负电荷)。

3. 电荷分离:电子跃迁到导带后,导带成为众多自由电子的“通道”,电子可以在导带中自由运动。

而空穴则留在原子中。

4. 电荷流动:由于光伏板两边分别存在正负极,因此,在光伏板内部的电流会沿着电子流的方向流动,从而形成电流。

5. 集电:光伏板上设置了金属电极,用于收集电流,将电流输出到外部负载上,如电池、电灯或电力系统中。

总之,太阳能光伏板发电的核心是利用光电效应将太阳光转化为电能。

通过太阳光的照射,光子激发材料中的原子,产生电子-空穴对,再通过正负极的差异,将电流输出,达到发电的目的。

太阳能电池板原理

太阳能电池板原理

随着全球能源日趋紧张,太阳能成为新型能源得到了大力的开发,其中我们在生活中使用最多的就是太阳能电池了。

太阳能电池是以半导体材料为主,利用光电材料吸收光能后发生光电转换,使它产生电流,那么太阳能电池的工作原理是怎么样的呢?太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。

当太阳光照射到半导体上时,其中一部分被表面反射掉,其余部分被半导体吸收或透过。

被吸收的光,当然有一些变成热,另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞,于是产生电子—空穴对。

这样,光能就以产生电子—空穴对的形式转变为电能。

一、太阳能电池的物理基础当太阳光照射p-n结时,在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子——空穴对,并在势垒电场的作用下,电子被驱向型区,空穴被驱向P型区,从而使凡区有过剩的电子,P区有过剩的空穴。

于是,就在p-n结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。

如果半导体内存在P—N结,则在P型和N型交界面两边形成势垒电场,能将电子驱向N区,空穴驱向P区,从而使得N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴,在P—N结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。

制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种,因此太阳电池的种类也很多。

目前,技术最成熟,并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池。

下面我们以硅太阳能电池为例,详细介绍太阳能电池的工作原理。

1、本征半导体物质的导电性能决定于原子结构。

导体一般为低价元素,它们的最外层电子极易挣脱原子核的束缚成为自由电子,在外电场的作用下产生定向移动,形成电流。

高价元素(如惰性气体)或高分子物质(如橡胶),它们的最外层电子受原子核束缚力很强,很难成为自由电子,所以导电性极差,成为绝缘体。

常用的半导体材料硅(Si)和锗(Ge)均为四价元素,它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚,也不像绝缘体那样被原子核束缚的那么紧,因而其导电性介于二者之间。

将纯净的半导体经过一定的工艺过程制成单晶体,即为本征半导体。

太阳能电板的工作原理

太阳能电板的工作原理

太阳能电板的工作原理
太阳能电板的工作原理是利用太阳能将光能转化为电能,从而提
供电力。

太阳能电池具体是由许多小型太阳能电池单元构成的,每个
单元由一个经过处理的半导体材料制成的片状物所组成,其中的半导
体材料通常由硅或多晶硅制成。

捕获到的太阳光线会被半导体材料中
的离子发生反应,形成电子流,然后电子流会通过太阳能电池板中的
线圈到达汇流条上,最终聚集在汇流条上,形成一股电流穿越外部电路。

太阳能电池板的效率通常在6%~17%之间,这取决于半导体材料的
性质。

它的效率越高,说明能够将太阳光能转换成电能的比例就越高,也就意味着可以产生更多的电力。

此外,由于太阳能电池板的效率会
随着环境温度的高低而有所不同,因此一般来说,太阳能电池板的最
佳工作温度是比较低的,最佳效率是在25℃左右。

简而言之,太阳能电池板是通过将光能转换为电能,从而提供电
力的装置。

太阳能电池板的具体原理是利用半导体材料将捕获到的太
阳光线反应,从而产生电子流,再通过电路到达汇流条,形成一股电
流穿越外部电路,最终提供电力使用。

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太阳能电池板原理随着全球能源日趋紧张,太阳能成为新型能源得到了大力的开发,其中我们在生活中使用最多的就是太阳能电池了。

太阳能电池是以半导体材料为主,利用光电材料吸收光能后发生光电转换,使它产生电流,那么太阳能电池的工作原理是怎么样的呢?太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。

当太阳光照射到半导体上时,其中一部分被表面反射掉,其余部分被半导体吸收或透过。

被吸收的光,当然有一些变成热,另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞,于是产生电子—空穴对。

这样,光能就以产生电子—空穴对的形式转变为电能。

一、太阳能电池的物理基础当太阳光照射p-n结时,在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子——空穴对,并在势垒电场的作用下,电子被驱向型区,空穴被驱向P型区,从而使凡区有过剩的电子,P区有过剩的空穴。

于是,就在p-n结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。

如果半导体内存在P—N结,则在P型和N型交界面两边形成势垒电场,能将电子驱向N区,空穴驱向P区,从而使得N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴,在P—N结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。

制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种,因此太阳电池的种类也很多。

目前,技术最成熟,并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池。

下面我们以硅太阳能电池为例,详细介绍太阳能电池的工作原理。

1、本征半导体物质的导电性能决定于原子结构。

导体一般为低价元素,它们的最外层电子极易挣脱原子核的束缚成为自由电子,在外电场的作用下产生定向移动,形成电流。

高价元素(如惰性气体)或高分子物质(如橡胶),它们的最外层电子受原子核束缚力很强,很难成为自由电子,所以导电性极差,成为绝缘体。

常用的半导体材料硅(Si)和锗(Ge)均为四价元素,它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚,也不像绝缘体那样被原子核束缚的那么紧,因而其导电性介于二者之间。

将纯净的半导体经过一定的工艺过程制成单晶体,即为本征半导体。

晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵,相邻的原子形成共价键。

晶体中的共价键具有极强的结合力,因此,在常温下,仅有极少数的价电子由于热运动(热激发)获得足够的能量,从而挣脱共价键的束缚变成为自由电子。

与此同时,在共价键中留下一个空穴。

原子因失掉一个价电子而带正电,或者说空穴带正电。

在本征半导体中,自由电子与空穴是成对出现的,即自由电子与空穴数目相等。

自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴,使两者同时消失,这种现象称为复合。

在一定的温度下,本征激发所产生的自由电子与空穴对,与复合的自由电子和空穴对数目相等,故达到动态平衡。

能带理论:1、单个原子中的电子在绕核运动时,在各个轨道上的电子都各自具有特定的能量;2、越靠近核的轨道,电子能量越低;3、根据能量最小原理电子总是优先占有最低能级;4、价电子所占据的能带称为价带;5、价带的上面有一个禁带,禁带中不存在为电子所占据的能级;6、禁带之上则为导带,导带中的能级就是价电子挣脱共价键束缚而成为自由电子所能占据的能级;7、禁带宽度用Eg表示,其值与半导体的材料及其所处的温度等因素有关。

T=300K时,硅的Eg=1.1eV;锗的Eg=0.72eV。

2、杂质半导体杂质半导体:通过扩散工艺,在本征半导体中掺入少量杂质元素,便可得到杂质半导体。

按掺入的杂质元素不用,可形成N型半导体和P 型半导体;控制掺入杂质元素的浓度,就可控制杂质半导体的导电性能。

N型半导体:在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。

由于杂质原子的最外层有五个价电子,所以除了与其周围硅原子形成共价键外,还多出一个电子。

多出的电子不受共价键的束缚,成为自由电子。

N型半导体中,自由电子的浓度大于空穴的浓度,故称自由电子为多数载流子,空穴为少数载流子。

由于杂质原子可以提供电子,故称之为施主原子。

P型半导体:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了P型半导体。

由于杂质原子的最外层有三个价电子,所以当它们与其周围硅原子形成共价键时,就产生了一个“空位”,当硅原子的最外层电子填补此空位时,其共价键中便产生一个空穴。

因而P型半导体中,空穴为多子,自由电子为少子。

因杂质原子中的空位吸收电子,故称之为受主原子。

3、PN结PN结:采用不同的掺杂工艺,将P型半导体与N 型半导体制作在同一块硅片上,在它们的交界面就形成PN结。

扩散运动:物质总是从浓度高的地方向浓度低的地方运动,这种由于浓度差而产生的运动称为扩散运动。

当把P型半导体和N型半导体制作在一起时,在它们的交界面,两种载流子的浓度差很大,因而P区的空穴必然向N区扩散,与此同时,N区的自由电子也必然向P区扩散,如图示。

由于扩散到P区的自由电子与空穴复合,而扩散到N区的空穴与自由电子复合,所以在交界面附近多子的浓度下降,P区出现负离子区,N区出现正离子区,它们是不能移动的,称为空间电荷区,从而形成内建电场ε。

随着扩散运动的进行,空间电荷区加宽,内建电场增强,其方向由N区指向P区,正好阻止扩散运动的进行。

漂移运动:在电场力作用下,载流子的运动称为漂移运动。

当空间电荷区形成后,在内建电场作用下,少子产生飘移运动,空穴从N区向P区运动,而自由电子从P区向N区运动。

在无外电场和其它激发作用下,参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目,从而达到动态平衡,形成PN结,如图示。

此时,空间电荷区具有一定的宽度,电位差为ε =Uho,电流为零。

二、太阳能电池工作原理1、光生伏打效应:太阳能电池能量转换的基础是半导体PN结的光生伏打效应。

如前所述,当光照射到半导体光伏器件上时,能量大于硅禁带宽度的光子穿过减反射膜进入硅中,在N区、耗尽区和P区中激发出光生电子--空穴对。

耗尽区:光生电子--空穴对在耗尽区中产生后,立即被内建电场分离,光生电子被送进N区,光生空穴则被推进P区。

根据耗尽近似条件,耗尽区边界处的载流子浓度近似为0,即p=n=0。

在N区中:光生电子--空穴对产生以后,光生空穴便向P-N结边界扩散,一旦到达P-N结边界,便立即受到内建电场作用,被电场力牵引作漂移运动,越过耗尽区进入P区,光生电子(多子)则被留在N区。

在P区中:的光生电子(少子)同样的先因为扩散、后因为漂移而进入N区,光生空穴(多子)留在P区。

如此便在P-N结两侧形成了正、负电荷的积累,使N区储存了过剩的电子,P区有过剩的空穴。

从而形成与内建电场方向相反的光生电场。

1.光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外,还使P区带正电,N区带负电,在N区和P区之间的薄层就产生电动势,这就是光生伏打效应。

当电池接上一负载后,光电流就从P区经负载流至N区,负载中即得到功率输出。

2.如果将P-N结两端开路,可以测得这个电动势,称之为开路电压Uoc。

对晶体硅电池来说,开路电压的典型值为0.5~0.6V。

3.如果将外电路短路,则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过,这个电流称为短路电流Isc。

影响光电流的因素:1.通过光照在界面层产生的电子-空穴对愈多,电流愈大。

2.界面层吸收的光能愈多,界面层即电池面积愈大,在太阳电池中形成的电流也愈大。

3.太阳能电池的N区、耗尽区和P区均能产生光生载流子;4.各区中的光生载流子必须在复合之前越过耗尽区,才能对光电流有贡献,所以求解实际的光生电流必须考虑到各区中的产生和复合、扩散和漂移等各种因素。

2、太阳能电池材料的光学性质太阳能电池的光学性质,常常决定着太阳能电池的极限效率,而且也是工艺设计的依据。

⑴ 吸收定律当一束光谱辐照度为I0的光正交入射到半导体表面上时,扣除反射后,进入半导体的光谱辐照度为I0(1-R),在半导体内离前表面距离为x处的光谱辐照度Ix由吸收定律决定:当薄片厚度为d时,我们可以得到关于透射率更完整的近似表达式。

单晶硅、砷化镓和一些重要太阳能电池材料的吸收系数与波长的关系如图所示。

⑵ 本征吸收在原子图像中,硅的本征吸收可以理解为一个硅原子吸收一个光子后受到激发,使得一个共价电子变成了自由电子,同时在共价键断裂处留下一个空穴。

实验发现,只有那些hu大于禁带宽度Eg的光子,才能产生本征吸收。

显然入射光子必须满足或式中Vo--刚好能产生本征吸收的光的频率(频率吸限);λo--刚好能产生本征吸收的光的波长(波长吸收限)。

可以认为,硅对于波长大于1.15μm的红外光是透明的。

3、太阳能电池等效电路、输出功率和填充因数⑴ 等效电路为了描述电池的工作状态,往往将电池及负载系统用一个等效电路来模拟。

1.恒流源: 在恒定光照下,一个处于工作状态的太阳电池,其光电流不随工作状态而变化,在等效电路中可把它看做是恒流源。

2.暗电流Ibk : 光电流一部分流经负载RL,在负载两端建立起端电压U,反过来,它又正向偏置于PN结,引起一股与光电流方向相反的暗电流Ibk。

3.这样,一个理想的PN同质结太阳能电池的等效电路就被绘制成如图所示。

4.串联电阻RS:由于前面和背面的电极接触,以及材料本身具有一定的电阻率,基区和顶层都不可避免地要引入附加电阻。

流经负载的电流经过它们时,必然引起损耗。

在等效电路中,可将它们的总效果用一个串联电阻RS来表示。

5.并联电阻RSh:由于电池边沿的漏电和制作金属化电极时在微裂纹、划痕等处形成的金属桥漏电等,使一部分本应通过负载的电流短路,这种作用的大小可用一个并联电阻RSh来等效。

当流进负载RL的电流为I,负载RL的端电压为U时,可得:式中的P就是太阳能电池被照射时在负载RL上得到的输出功率。

⑵ 输出功率当流进负载RL的电流为I,负载RL的端电压为U时,可得:式中的P就是太阳能电池被照射时在负载RL上得到的输出功率。

当负载RL从0变到无穷大时,输出电压U则从0变到U0C,同时输出电流便从ISC变到0,由此即可画出太阳能电池的负载特性曲线。

曲线上的任一点都称为工作点,工作点和原点的连线称为负载线,负载线的斜率的倒数即等于RL,与工作点对应的横、纵坐标即为工作电压和工作电流。

调节负载电阻RL到某一值Rm时,在曲线上得到一点M,对应的工作电流Im和工作电压Um之积最大,即: Pm=ImUm一般称M点为该太阳能电池的最佳工作点(或称最大功率点),Im为最佳工作电流,Um为最佳工作电压,Rm为最佳负载电阻,Pm为最大输出功率。

⑶ 填充因数1.最大输出功率与(Uoc×Isc)之比称为填充因数(FF),这是用以衡量太阳能电池输出特性好坏的重要指标之一。

2.填充因数表征太阳能电池的优劣,在一定光谱辐照度下,FF愈大,曲线愈“方”,输出功率也愈高。

、太阳能电池的效率、影响效率的因素⑴ 太阳能电池的效率:太阳能电池受照射时,输出电功率与入射光功率之比η称为太阳能电池的效率,也称光电转换效率。

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