太阳能电池被广泛应用于太阳能电池板、太阳能路灯、太阳能供电系统等领域,本篇文章主要讲解太阳能电池的工作原理。
太阳能电池是将太阳能转化为电能的设备,它采用半导体材料制成。太阳能电池最常用的材料是硅,因为硅易获得且成本较低,具有较高的太阳能光电转换效率。
太阳能电池由一个或多个奇特的PN 接面构成,其中有一个P型半导体与一个N型半导体通过PN接面相连接。P型半导体具有电子亏损而在其上缺少电子,N 型半导体则具有电子丰富而在其上充满电子。
当太阳光照在PN结上时,部分光子会被材料中的原子吸收,吸收后能使某些电子跃迁到导带能态中。在被氧化物层覆盖的晶片表面,导带上的电子被钱汇合的金属电极收集,数目相等的空穴在界面区域形成,因此N区多了空穴,P区多了电子,两者的浓度差产生了电势。
这样就处理出了带电的电子和空穴,从而产生了电流。整个过程中,太阳能光子的能量被转化为电子动能,形成了电能。
太阳能电池的周围需要安装反射板,帮助充分利用光线来产生电能。反射板主要是为了反射那些阳光没有直接照到太阳能电池的区域,从而提高收集太阳能的效率。
太阳能电池因其环保、可再生且免费的特点,成为了未来能源发展的趋势。相信在不久的将来,太阳能电池将得到广泛的应用与推广。