太阳能电池板发电原理
光伏电站是怎样发电的原理
光伏电站是怎样发电的原理
光伏电站是利用太阳能将光能转化为电能的一种发电方式。
其原理分为以下几个步骤：
1. 光子吸收：光伏电站中的光伏电池板由许多薄片组成，这些薄片是由半导体材料制成。
当太阳光照射到薄片表面时，光子被吸收，激发了薄片中的电子。
2. 光生电子：激发后的电子会跃迁到半导体材料的导带中，形成自由电子。
这些自由电子的移动构成了电流。
3. 电子流动：自由电子沿着电池板内的金属电极流动，形成一个电流回路。
金属电极连接到电池板的正负极，正负极之间形成了一个电势差。
4. 直流电的转换：光伏电站中的逆变器将直流电转换为交流电，以便供应到电网中。
逆变器调整电流的频率和电压，使其与电网的频率和电压相匹配。
5. 连接到电网：逆变器将转换后的电能传输到电网中，供电给用户使用。
总体上，光伏电站利用太阳能的光能，通过光伏电池板将其转化为直流电，再通过逆变器将直流电转化为交流电，并连接到电网中，以供给电网和用户使用。
太阳能电板的工作原理
太阳能电板的工作原理1.光吸收：太阳能电板上安装了许多太阳能电池，这些电池由半导体材料制成，如硅。
当太阳光照射到太阳能电板上时，光子会与半导体材料中的电子相互作用，将能量传递给该电子。
2.光电效应：当太阳能光子的能量大于等于半导体材料的能隙时，光子就会将其能量转移给半导体中的电子，使其从价带跃迁到导带中。
这个过程称为光电效应。
3.电子流动：被光子激发的电子将会在半导体材料中自由移动，形成电流。
但是，在材料中的电子需要以其中一种方式聚集在一起，以便将这些电子用于实际应用。
为了实现这一点，太阳能电板上的电池是由多个P-N结构组成的。
4.P-N结构：太阳能电池由叠加的两个半导体层组成，其中一个是N 型半导体，另一个是P型半导体。
在P型半导体中，硼原子被掺杂进去，形成少了电子的材料，称为空穴。
在N型半导体中，磷原子被掺杂进去，形成多了电子的材料。
5.电场形成：在P-N结构中，空穴和电子会在P型和N型层之间进行扩散。
这种扩散会在接近P-N结构的区域产生电场。
6.光生电子－空穴对的分离：当太阳能光子击中太阳能电板时，其中的光子会将能量转移到电子上，并将电子从原子中解离出来。
电子将被电场推到N型材料，而空穴将被推到P型材料。
7.即时电汇聚：电子和空穴在混合区域再次结合，释放出能量。
这些能量可以作为热能散失或通过和周围电路的连接转为电能。
8.电流输出：当电子和空穴在太阳能电板的连接电路中结合时，他们释放出能量，产生电流。
这个电流通过电线输出，并可以被用来驱动电器设备。
太阳能电板通过将光转换为电能，实现了可再生能源的利用。
它具有清洁、环保的特点，因此在提供电力的同时也能减少对环境的污染。
虽然太阳能电板的发电效率仍有待提高，但随着科学技术的发展，太阳能电板的性能将会越来越好，应用范围也将更加广泛。
太阳能发电原理
太阳能发电原理1、原理概述太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池板将太阳能转换成电能的一种可再生清洁发电机制。
当光线照射到太阳能电池表面时，一部分光子被太阳电池板反射掉，另一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成电位差。
当外部接通电路时，在该电压的作用下，则会有直流电流流过外部电路产生一定的输出功率。
通常每块太阳能电池组件输出的直流电压较低，一般为35V。
为了提高电压，达到逆变器最佳工作状态的额定输入直流电压，将一定数量的太阳能电池串联到一起形成回路，然后接入逆变器中，逆变器将输入的直流电转换成交流电。
逆变后得到的交流电通过站内的升压变压器升至指定电压后并入电网。
图1 太阳能发电系统原理2、系统部件2.1 太阳电池在太阳能光伏发电系统中，太阳能电池板占据着举足轻重的地位，它是将太阳能转换成电能核心部件。
太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的，这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”，因此太阳能电池又称为“光伏电池”。
用于制造太阳能电池的半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的特殊物质，和任何物质的原子一样，半导体的原子也是由带正电的原子核和带负电的电子组成，半导体硅原子的外层有4个电子，按固定轨道围绕原子核转动。
当受到外来能量的作用时，这些电子就会脱离轨道而成为自由电子，并在原来的位置上留下一个“空穴”，在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。
如果在硅晶体中掺入硼、镓等元素，由于这些元素能够俘获电子，它就成了空穴型半导体，通常用符号P表示；如果掺入能够释放电子的磷、砷等元素，它就成了电子型半导体，以符号N代表。
若把这两种半导体结合，交界面便形成一个P－N结。
太阳能电池的核心技术就在这个“结”上，P －N结就像一堵墙，阻碍着电子和空穴的移动。
当太阳能电池受到阳光照射时，电子接受光子的能量，向N型区移动，使N型区带负电，同时空穴向P型区移动，使P型区带正电。
农村屋顶光伏发电原理
农村屋顶光伏发电原理
农村屋顶光伏发电是利用太阳能光照产生的光能转化为电能的过程。
其原理主要包括以下几个步骤：
1. 光吸收：太阳光中的光子进入光伏面板（太阳能电池板）后，被光伏芯片中的半导体材料吸收。
光伏面板通常由多个太阳能电池组成，每个太阳能电池都是由硅等半导体材料制成，这些材料对光的吸收很高。
2. 光电转换：当光子被吸收后，其能量会将电子从半导体材料中抽离出来，形成电子-空穴对（即带电的粒子对）。
这个过
程被称为光电效应。
电子-空穴对的产生导致半导体材料形成
正负电荷分离，形成电场。
3. 电流流动：由于正负电荷的分离，电子将被吸引到高电势一侧，而空穴则被吸引到低电势一侧。
这种电子和空穴的移动产生了电流。
4. 发电：在光伏面板连接的电路中，产生的电流经过电线传输到电池组或储能设备中，实现电能的保存和利用。
需要注意的是，农村屋顶光伏发电使用的光伏面板需要避免被阴影覆盖，因为任何一块遮挡在阳光下的面积都会影响整个光伏系统的发电效率。
此外，光伏发电的效率还受到光伏面板的质量、污垢和温度的影响。
太阳光发电的科学原理是什么
太阳光发电的科学原理是什么太阳光发电的科学原理是基于光伏效应。
光伏效应是指当太阳光照射到某些物质（如硅）上时，光子的能量转化为电子的能量，从而产生电流。
太阳光发电主要依靠太阳能电池板，太阳能电池板是由多个太阳能电池组成的，当太阳光照射到电池板表面时，光子与电池中的半导体材料发生相互作用，电子从半导体材料中被激发出来，导致正负电荷的分离，从而形成电流。
太阳能电池的核心部件是半导体材料。
半导体材料是一种具有特殊导电性质的物质，例如硅和锗。
太阳能电池通常使用光伏二极管，它由两种不同材料的半导体构成，分别是n型半导体和p型半导体。
n型半导体中，电子的数量比正孔多，而p型半导体中正孔的数量比电子多。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子的能量被吸收并激发了部分原子中的电子。
这些激发的电子聚集在n型半导体边界附近，通过连接电路中的导线形成电流。
而空洞（由原子被激发形成）则聚集在p型半导体边界附近。
为了维持太阳能电池板中的电荷平衡和电流流动，n型和p型半导体之间建立了一个电场。
当一个电子从n型半导体跃迁到p型半导体时，就会形成一个电势差（电子从高能级跃迁到低能级会释放能量，形成电势差），这个电势差称为电压。
在正常情况下，太阳能电池板的两端是未连接的，这时电势差不能形成电流。
但一旦将电池板连接到外部电路中，电势差就能推动电子流动，从而产生电流。
由于太阳能电池板的制造材料是半导体，只有特定波长的太阳光能够激发电子。
因此，太阳能电池板只能够将太阳光转换为电能，而其他波长的光线则无法转换。
这也是为什么太阳能电池板只在日光充足的环境中产生电能的原因。
除了半导体材料，太阳光发电还需要其他辅助设备来进行能量的采集和转换。
例如，太阳能电池板常常需要有反射功能的板材来增加光线的入射面积，增强光的吸收。
此外，太阳能系统还包括逆变器和储能装置，逆变器用于将直流电转换成交流电，储能装置用于储存电能以满足晚上或云雨天的电力需求。
总的来说，太阳光发电的科学原理是基于光伏效应，通过半导体材料将太阳光转换为电能。
太阳能电池的发电原理
太阳能电池的发电原理1. 引言太阳能电池，也称为光伏电池，是一种能够将太阳能直接转换为电能的装置。
它是现代清洁能源的代表之一，具有环保、可再生、持久、无噪音等特点。
本文将详细介绍太阳能电池的发电原理。
2. 太阳能的组成太阳能是指太阳辐射到地球上的能量，主要由光能和热能组成。
而太阳能电池所利用的是太阳的光能。
太阳光线包含了多种波长的光，其中绝大部分是可见光、紫外线和红外线。
可见光是人眼能够看到的光，它的波长范围为380纳米到780纳米之间。
太阳光中的可见光占了很大的比例，因此太阳能电池主要利用的是可见光来产生电能。
3. 半导体材料和PN结太阳能电池主要由半导体材料构成。
半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，它具有良好的电导性和灵活的电子能带结构。
太阳能电池的核心组件是PN结。
PN结是由P型半导体和N型半导体材料组成的。
P型半导体中的主要载流子是正电子空穴，N型半导体中的主要载流子是自由电子。
当P型和N型半导体通过特殊的工艺组装在一起时，P型区域的电子空穴会向N型区域扩散，而N型区域的自由电子也会向P型区域扩散，形成一个电子空穴复合区域。
在复合区域周围形成了一个电荷分界面，称为PN结。
PN结具有一个关键特性，即表面上的电子与空穴相互复合，形成正负电荷的电位差。
这个电位差在没有外来电路的情况下会形成一个内建电场，也就是一个电势差。
正负电荷之间的电势差产生了一个电场，这个电场在PN结的空间区域中形成了一个电势梯度。
当外界施加一个正向电压，则使得内建电场与外界电场叠加，电场变化的梯度减小，即电势梯度变小；当外界施加一个反向电压，则使得内建电场与外界电场叠加，电场变化的梯度增大，即电势梯度增大。
4. 光吸收和光电效应当光线照射到PN结时，它会被半导体材料吸收并激发其中的电子。
这个过程基于光电效应，即光子的能量可以释放电子。
光电效应涉及到光子与半导体中的电子相互作用。
光子是光的基本粒子，它具有一定的能量。
可再生能源发电的工作原理
可再生能源发电的工作原理随着人们对环境问题的日益关注，可再生能源发电成为了解决能源紧缺和减少化石燃料使用的重要途径之一。
可再生能源发电指利用太阳能、风能、水能、地热能等可再生能源进行发电。
下面将分点介绍可再生能源发电的工作原理。
1. 太阳能发电太阳能发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种方式。
该过程主要依靠太阳能电池板（或称光伏电池板）来实现。
太阳能电池板是由许多太阳能电池芯片组成的。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子的能量会激发电池芯片中的电子，产生电流。
这样通过太阳能电池板内部的导线，电流会被传输到负载上，从而实现电能的供应。
2. 风能发电风能发电是利用风力将其转化为电能的一种方式。
这种发电方式通常使用风力发电机组来实现。
风力发电机组由风轮、齿轮箱、发电机等组成。
当风轮转动时，风能被转化为机械能，通过齿轮箱的传动，将风轮的转速增大，并将旋转的机械能转化为电能。
最终，通过发电机将机械能转化为电能，供应给电网或负载。
3. 水能发电水能发电是利用水的动能将其转化为电能的一种方式。
水能发电主要有水轮机发电和潮汐能发电两种形式。
水轮机发电主要通过白水流动时的动能来产生电能。
在水能发电厂中，水流通过水轮机的叶片，带动水轮机旋转。
而旋转的水轮机通过传动装置连接到发电机，从而将机械能转化为电能。
而潮汐能发电则是利用潮汐的周期性变化，通过潮汐发电站中的转子来捕捉和转换潮汐能，进而实现发电。
4. 地热能发电地热能发电是利用地壳深处的热能将其转化为电能的一种方式。
地热能发电主要包括干蒸汽发电和闪蒸汽发电两种形式。
干蒸汽发电是通过从地热能源中提取热蒸汽来驱动涡轮发电机组，进而将机械能转化为电能。
而闪蒸汽发电则是通过将地热水蒸汽经过减压装置，使其部分蒸发成为闪蒸汽，闪蒸汽再驱动涡轮发电机组发电。
可再生能源发电的工作原理是基于利用自然资源的可再生性质，将不同形式的能量转化为电能。
这种发电方式具有环保、持续性和可再生性的特点，是解决能源紧缺和减少环境污染的重要途径。
太阳能发电原理
太阳能发电原理太阳能作为一种清洁可再生能源，因其广泛可获得且环保的特点而备受关注。
太阳能发电是利用光能将太阳辐射转化为电能的过程，下面将详细介绍太阳能发电的原理。
一、光伏效应太阳能发电的核心原理是光伏效应。
光伏效应指的是在光照下，某些半导体材料会产生电流。
当光照射到半导体材料表面时，材料中的光子被吸收，并导致材料中的电子获得足够的能量跃迁到价带中。
这种跃迁会导致半导体中的电荷分离，形成正负电荷。
正电荷会聚集在材料的一边，而负电荷聚集在另一边，从而产生电场。
二、光伏电池光伏电池是用于将光能转化为电能的核心器件。
光伏电池一般由多个薄片组成，每个薄片有两层半导体材料构成。
其中，一层被注入了正离子，称为P型半导体；另一层被注入了负离子，称为N型半导体。
当光照射到光伏电池的表面时，产生的光子会被P型半导体吸收，并使其原子中的电子跃迁到价带中。
这些电子会通过电场的作用被引导到N型半导体中。
由于正负离子的聚集，产生了正电荷和负电荷之间的电势差，从而形成了电流。
三、光伏电池的组装和利用为了提高光伏电池的发电效率，多个光伏电池经过串联或并联的方式组装成光伏阵列。
光伏阵列可以根据需要调整电流和电压，以满足对电力的不同需求。
光伏发电系统还包括电池组、逆变器、控制器等附属设备，用于存储、转换和控制发电系统。
电池组用于储存白天发电时的多余电能，以备晚上或阴天使用。
逆变器将直流电转化为交流电，以供家庭和工业使用。
控制器用于监测和调节光伏发电系统的工作状态，以确保系统的安全和稳定运行。
四、发电效率和应用领域光伏电池的发电效率受多种因素影响，如光照强度、温度、材料质量等。
目前光伏电池的转换效率可以达到20%以上，但并非所有光能都能被转化为电能。
太阳能发电广泛应用于各个领域，如家庭用电、农业灌溉、工业生产等。
在家庭用电方面，利用太阳能发电可以减少对传统电力的依赖，实现对自家用电的自给自足。
在农业灌溉方面，太阳能发电可以为农田提供水源，并减少能源成本。
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这是一个诱人的承诺：在天气晴朗、阳光明媚的日子里，太阳向地球表面辐射的能量约为1,000瓦每平方米，如果我们可以将这些能量全部收集起来，就可以轻松地为住宅和办公室提供免费电力。
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在本文中，我们将研究太阳能电池，了解它们如何将太阳能直接转换为电能。
在阅读过程中，您将了解到为什么说太阳能离人们的日常生活越来越近，以及为什么在这项技术具有成本效益之前我们还有许多研究工作要做。
将光子转换为电子计算器和人造卫星上使用的太阳能电池都是光伏电池或者模块（模块就是一组通过电路连接并封装在一个框架内的电池）。
光伏电池（Photovoltaics），顾名思义（photo=光， voltaic=电），是指将太阳光转换为电能的电池。
光伏电池之前只用在太空中，而现在却越来越普及，且使用方式也越来越普通。
它们甚至可以为您的住宅供电。
这些装置是如何工作的呢？光伏（PV）电池由半导体材料制成，比如硅就是目前最常用的一种半导体。
当光照射电池时，有一部分光会被半导体材料吸收。
这意味着吸收的光能将传给半导体。
能量会导致电子逸出，使它们可以自由流动。
光伏电池中还有一个或多个电场，可以迫使由光吸收并释放的电子以一定方向流动。
电子的流动形成电流，通过在光伏电池的顶部和底部安放金属触点，我们可以将电流引出来，以供使用。
例如，电流可以为计算器供电。
此电流以及电池电压（由内部电场产生）决定了太阳能电池的功率（或者瓦特数）。
这是发电的基本过程，但是实际情况要复杂得多。
让我们来深入研究一个光伏电池的示例：单晶硅电池。
硅有一些特别的化学特性，尤其是它的晶体结构。
硅原子含有14个电子，排列在三个不同的核外电子层中。
距离原子核最近的头两个电子层完全填满。
而最外层电子则处于半满状态，只有四个电子。
硅原子始终会想方设法填满最外面的电子层（即希望有八个电子）。
为此，它会与相邻硅原子的四个电子共享自身的电子，这就好比每个原子与周围原子握手一样，只是在这种情况下，每个原子有四只手与四个邻居相握。
这就形成了晶体结构，该结构对于这种类型的光伏电池具有重要的意义。
现在，我们已经了解了纯晶体硅。
纯硅是一种性能很差的导体，因为它的电子不能像铜这样的导体中的电子那样自由移动。
硅中的电子被全部锁在晶体结构中。
太阳能电池中的硅结构已经过稍稍调整，以便它能作为太阳能电池来工作。
太阳能电池使用的硅混有杂质——其他原子与硅原子混在一起，这样会稍稍改变硅的工作方式。
我们通常认为杂质是某种不好的东西，但在这个例子中，如果没有这些杂质，电池就无法工作。
实际上，这些杂质是有意添加到硅中的。
考虑硅与一个位置不定的磷原子在一起的情况，也许每一百万个硅原子配上一个磷原子。
磷原子的外电子层有五个电子，而不是四个。
它仍然要与硅周围的原子结合，但从某种意义上讲，磷原子有一个电子是不与任何原子握手的。
它没有成为键的一部分，但是磷原子核中的正质子会使其保持在原位上。
当把能量加到纯硅中时（比如以热的形式），它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。
每有一个电子离开，就会留下一个空穴。
然后，这些电子会在晶格周围四处游荡，寻找另一个空穴来安身。
这些电子被称为自由载流子，它们可以运载电流。
不过，留在纯硅中的电子数量极少，因此没有太大的用处。
而将纯硅与磷原子混合起来，情况就完全不同了。
此时，只需很少的能量即可使磷原子的某个“多余”的电子逸出，因为这些电子没有结合到共价键中——它们的邻居不会将它们拉回。
因此，大多数这类电子会成为自由电子，这样，我们就得到了比纯硅中多得多的自由载流子。
有意添加杂质的过程被称为掺杂，当利用磷原子掺杂时，得到的硅被成为N型（“n”表示负电），因为硅里面有很多自由电子。
与纯硅相比，N 型掺杂硅是一种性能好得多的导体。
实际上，太阳能电池只有一部分是N型。
另一部分硅掺杂的是硼，硼的最外电子层只有三个而不是四个电子，这样可得到P型硅。
P型硅中没有自由电子（“p”表示正电），但是有自由空穴。
空穴实际是电子离开造成的，因此它们带有相反（正）的电荷。
它们像电子一样四处移动。
在将N型硅与P型硅放到一起时，有趣的情形发生了。
切记，每块光伏电池至少有一个电场。
没有电场，电池就无法工作，而此电场是在N型硅和P型硅接触的时候形成的。
突然，N 侧的自由电子（它们一直在寻找空穴来安身）看到了P侧的所有空穴，然后便疯狂地奔向空穴，将空穴填满。
以前，从电的角度来看，我们所用的硅都是中性的。
多余的电子被磷中多余的质子所中和。
缺失电子（空穴）由硼中缺失质子所中和。
当空穴和电子在N型硅和P型硅的交界处混合时，中性就被破坏了。
所有自由电子会填充所有空穴吗？不会。
如果是这样，那么整个准备工作就没有什么意义了。
不过，在交界处，它们确实会混合形成一道屏障，使得N侧的电子越来越难以抵达P侧。
最终会达到平衡状态，这样我们就有了一个将两侧分开的电场。
光伏电池中的电场效应这个电场相当于一个二极管，允许（甚至推动）电子从P侧流向N侧，而不是相反。
它就像一座山——电子可以轻松地滑下山头（到达N侧），却不能向上攀升（到达P侧）。
这样，我们就得到了一个作用相当于二极管的电场，其中的电子只能向一个方向运动。
让我们来看一下在太阳光照射电池时会发生什么。
当光以光子的形式撞击太阳能电池时，其能量会使电子空穴对释放出来。
每个携带足够能量的光子通常会正好释放一个电子，从而产生一个自由的空穴。
如果这发生在离电场足够近的位置，或者自由电子和自由空穴正好在它的影响范围之内，则电场会将电子送到N侧，将空穴送到P侧。
这会导致电中性进一步被破坏，如果我们提供一个外部电流通路，则电子会经过该通路，流向它们的原始侧（P侧），在那里与电场发送的空穴合并，并在流动的过程中做功。
电子流动提供电流，电池的电场产生电压。
有了电流和电压，我们就有了功率，它是二者的乘积。
光伏电池的工作原理我们的光伏电池可以吸收多少太阳光的能量？遗憾的是，此处介绍的简易电池对太阳光能量的吸收率至多为25%左右，通常的吸收率是15%或更低。
为什么吸收率会这么低？可见光只是电磁频谱的一部分。
电磁辐射不是单频的——它由一系列不同波长（进而产生的一系列能级）组成。
（有关电磁频谱的详细介绍，请参阅狭义相对论基本原理。
）光可分为不同波长，我们可以通过彩虹看出这一点。
由于射到电池的光的光子能量范围很广，因此有些光子没有足够的能量来形成电子空穴对。
它们只是穿过电池，就像电池是透明的一样。
但其他一些光子的能量却很强。
只有达到一定的能量——单位为电子伏特（eV），由电池材料（对于晶体硅，约为1.1eV）决定——才能使电子逸出。
我们将这个能量值称为材料的带隙能量。
如果光子的能量比所需的能量多，则多余的能量会损失掉（除非光子的能量是所需能量的两倍，并且可以创建多组电子空穴对，但这种效应并不重要）。
仅这两种效应就会造成电池中70%左右的辐射能损失。
为何我们不选择一种带隙很低的材料，以便利用更多的光子？遗憾的是，带隙还决定了电场强度（电压），如果带隙过低，那么在增大电流（通过吸收更多电子）的同时，也会损失一定的电压。
请记住，功率是电压和电流的乘积。
最优带隙能量必须能平衡这两种效应，对于由单一材料制成的电池，这个值约为1.4电子伏特。
我们还有其他能量损失。
电子必须通过外部电路从电池的一侧流到另一侧。
我们可以在电池底部镀上一层金属，以保证良好的导电性。
但如果我们将电池顶部完全镀上金属，光子将无法穿过不透光导体，这样就会丧失所有电流（在某些电池中，只有上表面而非所有位置使用了透明导体）。
如果我们只在电池的两侧设置触点，则电子需要经过很长一段距离（对于电子而言）才能抵达接触点。
要知道，硅是半导体，它传输电流的性能没有金属那么好。
它的内部电阻（称为串联电阻）相当高，而高电阻意味着高损耗。
为了最大限度地降低这些损耗，电池上覆有金属接触网，它可缩短电子移动的距离，同时只覆盖电池表面的一小部分。
即使是这样，有些光子也会被网格阻止，网格不能太小，否则它自身的电阻就会过高。
在实际使用电池之前，还要执行其他几个步骤。
硅是一种有光泽的材料，这意味着它的反射性能很好。
被反射的光子不能被电池利用。
出于这个原因，在电池顶部采用抗反射涂层，可将反射损失降低到5%以下。
最后一步是安装玻璃盖板，用来将电池与元件分开，以保护电池。
光伏模块由多块电池（通常是36块）串联和并联而成，以提供可用的电压和电流等级，这些电池放在一个坚固的框架中，后部分别引出正极端子和负极端子，并用玻璃盖板封上。
普通硅光伏电池的基本结构单晶硅并非光伏电池中使用的唯一材料。
电池材料中还采用了多晶硅，尽管这样生产出来的电池不如单晶硅电池的效率高，但可以降低成本。
此外，还采用了没有晶体结构的非晶硅，这样做同样是为了降低成本。
使用的其他材料还包括砷化镓、硒化铟铜和碲化镉。
由于不同材料的带隙不同，因此它们似乎针对不同的波长或不同能量的光子进行了“调谐”。
一种提高效率的方法是使用两层或者多层具有不同带隙的不同材料。
带隙较高的材料放在表面，吸收较高能量的光子；而带隙较低的材料放在下方，吸收较低能量的光子。
这项技术可大大提高效率。
这样的电池称为多接面电池，它们可以有多个电场。
有了光伏（PV）模块，我们该如何利用呢？如何利用太阳能来为房间供电？尽管它并非像随便在屋顶放置一些模块那样简单，但也不是特别复杂。
首先，并非每个屋顶都有合适的朝向或倾斜角度可以充分利用太阳能。
北半球的无轨道光伏系统应指向正南（这是方位）。
它们应该以该地区纬度来设定倾斜角度，以便可以整年吸收尽可能多的能量。
如果希望在上午或下午以及夏季或冬季获得尽可能多的能量，可以采用不同的方位、倾角。
当然，不管在一天或者一年中的什么时间，模块决不能被附近的树木或者建筑物挡住。
在光伏模块中，即使36块电池中只有一块被挡住了，发电量也会减少一大半。
如果您有一间房子，它的屋顶没有遮挡并且朝南，那么您还需要确定自己需要的系统规模。
这是一项复杂的工作，因为发电量取决于天气情况，而天气从来都是不可完全预测的，并且您的用电需求也会随时发生变化。
这些障碍很容易清除。
气象数据会提供不同地理区域每月的平均日照水平。
其中考虑了降雨和多云天气，以及纬度、湿度和其他更细微的因素。
您在设计时应考虑到日照状况最差的月份，这样才能保证全年都有充足的电力供应。
有了这个数据，并且清楚自己家里的平均用电需求（通过用电帐单即可得知每月的用电量），可以用一些简单的方法来确定您需要多少个光伏模块。
此外，您还需要确定系统电压，这可以通过决定串联的模块数量来控制。