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什么是光伏组件?光伏发电的主要原理

时间:2022-12-07 18:07:04来源:21ic电子网

导语:​光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。

  硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。

  光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。

  单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。

  对正负电荷,由于在PN结区域的正负电荷被分离,因而可以产生一个外电流场,电流从晶体硅片电池的底端经过负载流至电池的顶端。 这就是 “光生伏打效应”。 将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时,将有电流流过该负载,于是太阳能电池 就产生了电流;太阳能电池吸收的光子越多,产生的电流也就越大。光子的能量由波长决定,低于基能能量的光子不能产生自由电子,一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由 电子,多余的能量将使电池发热,伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降.

太阳集团app下载  12月3日电,财联社记者从晶科能源方面获悉,公司暂扣的光伏组件被美国海关首批放行,具体放行的数量,以及相关检查流程是否有变化,正在进一步核实。此前来自行业信息显示,有大量使用瓦克多晶硅制造的晶科能源组件已经出现在美国市场,并且已经在安装现场。

太阳集团app下载  介绍了光子板的工作原理,感觉还可以,希望能够带去帮助。

  1954年,首块单晶体光子板问世,到1958年,首块多晶体光子板开始出现,前后有四年之差,至于它们之间的区别,百度上应该有介绍,不再详述,如何分辨,前篇当中也发过照片,为便于观察识别,今天再发一次。

  本篇重点介绍一下光子板的具体组成及各电气参数。

  光子板主要由以下8个部分组成∶

太阳集团app下载  1、背板∶多层高分子薄膜经碾压黏合起来的复合膜,对电池片起保护和支撑作用,具有可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性。

太阳集团app下载  2、EVA∶EVA胶膜用于电池组件的封装。

  3、焊带∶用于电池组件内电池的电气连接

  4、电池片。电池组件的核心部分,经过掺杂、扩散,烧制而成的半导体电池片。

  5、玻璃∶起支撑作用,为电池组件提供足够的机械强度。

  6、硅胶∶密封。

  7、铝型材∶框架。

  8、接线盒∶将产生电能输出至用电器或其他设备。

太阳集团app下载  单片电池片的发电效率是比较低的,比如,一片156*156的电池片功率只有3W多点,远不能满足需要,所以要把多片电池片串联起来,被串联起来的电池片称之为电池串。

  在上图中,二极管的作用是起旁路作用,避免热斑效应,不会因为某一片电池片出问题而导致整个组件不能发电的情况。

  用于衡量光子板性能的主要有以下几个参数∶

  1、最大功率Pmax∶电源在短时间内能达到的最大功率。

  2、最佳工作点电流Imp∶最大输出功率Pmax对应的电流。

  3、最佳工作点电压Vmp∶最大输出功率对应的电压。

太阳集团app下载  4、开路电压Voc∶两端开路时,所对应的电压值。

太阳集团app下载  5、短路电流Isc∶输出短路状态下,通过光子板两端的电流。

太阳集团app下载  6、转换效率η∶光电转换效率,即最大功率Pmax与入射功率的比值。

  7、填充因数FF∶最大功率Pmax与理想电池产生功率的比值,0.5–0.8之间。

  如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。

太阳集团app下载  通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大 [2] 。

太阳集团app下载  太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

  光—电直接转换方式该方式是利用光伏效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。

太阳集团app下载  光伏发电的主要具体原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。

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