太阳能光伏系统概论上

《太阳能光伏系统概论上》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、太阳能路灯www.sqlyzm.com第3章太阳电池1800年.人们发现了将光照射在半1导体上出现电动势的现象，即光电效应.后来出现了山半导体构成的太阳电池。太阳电池的研究始于20世纪50年代。当时山于价格昂炎.主要应川于人造卫星等领城。70年代山于石汕危机.太阳能作为代林能源而被关注.世界各国开始大力研究太阳电池。除了结晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池外，还出现了各种化合物半导体太阳电池以及由两种太阳电池构成的层积型太阳电池等新型太阳电池。由于太阳电池可以将太阳的光能直接转换成电能，无复杂部件、无转动部分、无噪音等，因此，使川太阳电池的太阳能光伏发电是太阳能利用较为理思的方式之一。

2、太阳电他作为将太阳能直接转换成电能的关键部件，山于经过多年的研究、技术开发，目前价下降性能提高.已经达到了应川普及的阶段。3.1太阳电池的特点太阳能发电所使用的能源是太阳能，由半导体器件构成的太阳能电池是太阳能发电的重要部件，太阳能发电其有如下特点:太阳能路灯www.sqlyzm.com太阳能路灯www.sqlyzm.com1.太阳能无公害，是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，另外，石油、煤炭资源是有限的，而太阳能是一种半永久性的能源，太阳能发电不需燃料费用;2.有太阳的地方便可发电，因此使用方便，通常的火力、水力发电方式，发电站一般远离负荷，需要输电，而太阳电池可设置在负荷所在

3、地就近为负荷提供电力;3.无可动部分、寿命长，发电时无噪音，管理、维护简便4.可将太阳能直接转换成电能;太阳电池能直接将光能转换成电能，不会产生废气、有害物质等;5．太阳电池的出力随人射光、季节、天气、时刻等的变化而变化.夜间不能发电;6.所产生的电是直流电，并且无蓄电功能;7．人射能量稀薄;8.目前发电成本较高。3.2太阳电池的发电原理及构造1.太阳电池的发电原理当光照射在半导体上时，不纯物中的电子被激励，由于带间激励，价电子带的电子被传导带激励而产生自由载流子，从而导致电气传导度增加的现象(Photo-ConductiveEffect)，这种现象称为光传导现象。太阳能路灯ww

4、w.sqlyzm.com太阳能路灯www.sqlyzm.com图3.1为用能量带图表示的带间激励引起的光传导现象的示意图。当大于禁止带宽Eg的能量的光(hw≥Eg)照射在半导体上时，由于带间迁移作用，价电子带中的电子被激励，而产生电子-空穴对，使电气传导度增加。但是，当如图3.2所示的半导体中的内部电场E存在时，半导体受到光照射时便产些电子一空穴对，由光所产生的电子在传导带中的电场的作用下向右侧退动，而价电子中的空穴则向左侧运动，由于产生电荷载流子的分极作用，半导体的两侧产生电位差，这种现象称为光电效应(Photo-VoltaicEffect),太阳能路灯www.sqlyzm.c

5、om太阳能路灯www.sqlyzm.com图3.3为单晶硅太阳电池的构造。实际的太阳电池是在P型硅的周围用扩散的方法形成较薄的N型层，并带有电极。太阳能路灯www.sqlyzm.com太阳能路灯www.sqlyzm.com图3.4为单晶硅太阳电池受到光照射时产生载流子的情况。此图为PN结的放大图。当光照射时，由于内部电场的作用在结合部附近产生载流子。图中，Ln：电子的扩散距离，Lp：正孔的扩散距离，d:结合深度，W：迁移区。图3.5为用能量带图表示的载流子分极的情况。由图可知，光照而产生的电子-空穴对由于迁移区内部电场的作用而左右飘逸，在两端的电极聚集而产生光电压Vph当太阳电池

6、与负载连接时，P型硅的正孔，N型硅的电子流向负载便形成光电流Iph。太阳能路灯www.sqlyzm.com太阳能路灯www.sqlyzm.com2.太阳电池的构造太阳电池的构造多种多样、一般的太阳电池的构造如图3.6所示。现在多使用P型半导体与N型半导体组合而成的PN结型太阳电池。、电极、反射防止脱等构对于由两种不同的硅半导体(N型与P型)结合而成的太阳电池，当太凡通光照射时，太阳的光能被太阳电池吸收，产生正离子(+)(正孔)和负离子(-)(电子)。正离子向P型半导体集结，而负离子向N型半导体集结，当在太阳电池的表面和背后的电极之间接上负载时，便有电流流过。太阳能路灯www.sq

7、lyzm.com太阳能路灯www.sqlyzm.com持续更新中，更多内容请访问太阳能路灯的博客（http://blog.sina.com.cn/u/2767922571）太阳能路灯www.sqlyzm.com