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摘要: 太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能,广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。对太阳能的转换和利用主要有以下三种方式。1.光-热转换通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域。2.光-化学转换包括半导体电极产生电而电解水制氢、利用氢氧化钙或金属氧化物热分解储能等。3.光-电转换是指太
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能,广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。对太阳能的转换和利用主要有以下三种方式。
1.光-热转换
通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域。
2.光-化学转换
包括半导体电极产生电而电解水制氢、利用氢氧化钙或金属氧化物热分解储能等。
3.光-电转换
是指太阳能与电能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。本文主要介绍太阳能光伏发电情况。
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一种器件,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”。
用于光伏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。光伏电池的奥妙就在这个“结”上,P-N结就像一堵墙,阻碍着电子和空穴的移动。当光伏电池受到阳光照射时,电子接受光能,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