太阳能电池发电原理

太阳能电池发电原理光合太阳能电池片太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有很多体为例描述光发电过程。PNP－N当光线照耀太阳能电池外表时使电子发生了越迁，成为自由电子在P－N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，子能量转换成电能的过程。太阳简介太阳是离地球最近的一颗恒星,也是太阳的中心天体,它的质量占太阳系总质量的99.865照耀,地面的温度将会很快地降低到接近确定零度持在14℃左右,形成了人类和绝大局部生物生存的条件。除了原子能、地热和火山爆发的能量外,地面上大局部能源均直接或间接同太阳有关。6.96×105km(是地球半径的1091.99×1027t(是地球质量的331/4。太阳外表的有效温度为5762K,而内部中心区域的温度则高达几千万度。太阳的能量主要来源于6.57×1011kg6.53×1011kg3.90×1023kW3×105km/s1.77×1014kW到达地球大气层上边缘(“上界”),由于穿越大气层时的衰减,最终约8.5×1013kW到达地球外表,这个数量相当于全世界发电量的几十万倍。600核反响聚合成氦,它的寿命约为50亿年,因此,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是取之不尽、用之不竭的。太阳的构造和能量传递方式简要说明如下。太阳的质量很大,在太阳自身的重力作用下,太阳物质向核心聚拢,核心中心的密度和温核反响区、辐射区、对流区和太阳大气。核反响区在太阳半径25%(即0.25R)的区域内,是太阳的核心,集中了太阳一半以上的质量。此处1500(K)2500(1atm=101325Pa)158g/cm3。这局部产生的能量占太阳产生的总能量的99%,并以对流和辐射方式向外辐射。氢聚合时放出伽玛射线,这种射线通过较冷区域时,消耗能量,增加波长,变成X射线或紫外线及可见光。辐射区0.25～0.8R13万度,密度下降为0.079g/cm3。在太阳核心产生的能量通过这个区域由辐射传输出去。(3)对流区0.8～1.0R5000K,密度为10－8g/cm3性质只能靠同观测相符合的理论计算来确定。(4)太阳大气大致可以分为光球、色球、日冕等层次,各层次的物理性质有明显区分。太阳大气的最底层称为光球,太阳的全部光能几乎全从这个层次发出。太阳的连续光谱根本上就是光球的光谱,太阳光谱内的吸取线根本上也是在这一层内形成的。光球的厚度约为500km。色球是太阳大气的中层,是光球向外的延长,始终可延长到几千公里的高度日冕,是冕是极端淡薄的气体壳,可以延长到几个太阳半径之远。严格说来,上述太阳大气的连续地转变的。可见,太阳并不是一个肯定温度的黑体,而是很多层不同波长放射6000K0.3～3.0μm太阳能利用近展叶绿体，以极其低廉的本钱实现光能发电。3年多试验与探究，这块仿生太阳能电池的光电转化效率已超过10％，接近11％的世界最高水平。型太阳能电池的“三明治”构造———中空玻璃夹着一层纳米“夹心”别出心裁地撒了点“佐料”———一种由纳米荧光材料制成的量子点一次次提高。艺。据估算，染料敏化电池的本钱仅相当于硅电池板的1／10。同时，它对光照条件要求不趣用途。比方，用塑料替代玻璃“夹板”，就能制成可弯曲的柔性电池；将它做成显示器，就可一边发电，一边发光，实现能源自给自足。太阳能是一种干净和可持续产生的能源燃料，从而减轻空气污染及全球暖化的问题太阳能利用根本方式可以分为如下4大类。 〔1〕光热利用 它的根本原来是将太阳辐射能收集起来通过与物质的相互作用转换成热能加以利用目前使用最多的太阳能收集装置主要有平板型集热器真空管集热器和聚焦集热器等3种通常依据所能到达的温度和用途的不同而把太阳能光热利用分为低温利〔＜200℃〕中温利〔200～800℃〕和高温利用〔＞800℃〕。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能枯燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。 〔2〕太阳能发电 将来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。目前已有用的主要有以下两种。①光—热—电转换即利用太阳辐射所产生的热能发电一般是用太阳能集热器将所吸取的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。 ②光—电转换其根本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的根本装置是太阳能电池。〔3〕光化利用这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。〔4〕光生物利用通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物〔如薪炭林〕、油料作物和巨型海藻。 中国隐藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景宽阔。目前，我国太阳能产业规模已位居世界第一是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国我国比较成熟太阳能产品有两项太阳能光伏发电系统和太阳能热水系统。中国《可再生能源法》的公布和实施，为太阳能利用产业的进展供给了政策保障京都议定书的签定，环保政策的出台和对国际的承诺给太阳能利用产业带来机遇西部大开发，为太阳能利用产业供给巨大的国内市场原油价格的上涨中国能源战略的调整使得政府加大对可再生能源进展的支持力度，全部这些都为中国太阳能利用产业的进展带来极大的机会。 1、管道加热类常见方案为上下水管道外加装电伴热带上下水管道内加装超导热管两大类。 2、管道排空类：常见方案为电机〔电磁〕排空装置、全机械排空装置两大类 3、自体加热机械掌握管道排空技术：装置核心部件设置在内外胆夹层中并与内外胆制造成一体形成整体式保温构造它具有游离于保温水箱以外的排空附件不行比较的高保温性能。 地球 来自地球外部天体的能〔主要是太阳能人类所需能量的绝大局部都直接或间接地来自太阳正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来煤炭石油自然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年月形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能海流能等也都是由太阳能转换来的。 地球本身隐藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反响有关的能源。 与地球内部的热能有关的能源，我们称之为地热能温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现地球可分为地壳地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球外表的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔，它大局部是熔融状的岩浆，厚度为2900公里。火山爆发一般是这局部岩浆喷出。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见地球上的地热资源贮量也很大。 与原子核反响有关的能源正是本书要介绍的核能原子核的构造发生变化时能释放出大量的能量，称为原子核能，简称核能，俗称原子能。它则来自于地壳中储存的铀、钚等发生裂变反响时的核裂变能资源，以及海洋中贮藏的氘氚、锂等发生聚变反响时的核聚变能资源。这些物质在发生原子核反响时释放出能量目前核能最大的用途是发电此外还可以用作其它类型的动力源热源等。 来自星球引力的能量指由于地球与月球太阳等天体相互作用的形成的能源。地球、月亮、太阳之间有规律的运动，造成相对位置周期性的变化，它们之间的引力随之变化使海水涨落而形成潮汐能与上述二类能源相比潮汐能的数量很小。全世界的潮汐能折合成煤约为每年30亿吨，而实际可用的只是浅海区那一局部，每年约可折合为6000万吨煤。 太阳能利用根本方式可以分为如下4大类。 〔1〕光热利用它的根本原来是将太阳辐射能收集起来通过与物质的相互作用转换成热能加以利用目前使用最多的太阳能收集装置主要有平板型集热器真空管集热器和聚焦集热器等3种通常依据所能到达的温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用〔＜200℃〕、中温利用〔200～800℃〕和高温利用〔＞800℃〕。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能枯燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。 〔2〕太阳能发电 将来太阳能的大规模利用是用来发电利用太阳能发电的方式有多种目前已有用的主要有以下两种。 ①光—热—电转换即利用太阳辐射所产生的热能发电一般是用太阳能集热器将所吸取的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换后一过程为热—电转换。 ②光—电转换其根本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的根本装置是太阳能电池。 〔3〕光化利用 这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。 〔4〕光生物利用 通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。目前主要有速生植物〔如薪炭林、油料作物和巨型海藻。 太阳能发电板串联或并联连接在一起形成矩阵. ) 用来防止反向电流,在发电板阵中,阻流二极管用来防止电流流向一个或数个失效或有遮影的发电板(或一连串的太阳能发电板)上.在夜间或低电流出的期间,防止电流从蓄电池流向光伏发电板矩阵.“ 光伏发电系统除发电板矩阵以外的局部.例如开关,掌握仪表,电力温控设备,矩阵的支撑构造,储电组件等等. 是与光伏发电板并联的二极管.用来在光电板被遮影或出故障时供给另外的电流通路. 太阳能发电板中最小的组件. 用以测量电流安培量的装置,安培表. “用来掌握蓄电池充电速度和/或充电状态的装置,连接于光伏发电板矩阵和蓄电池组之间.它的主要作用是防止蓄电池被光伏发电板过度充电,同时监控光伏发电矩阵和/或蓄电池的电压.“指用于建立太阳能电源系统所需的其他装置. 将沟通电转换成直流电的装置.具有三维的重复的原子构造. “两种电流的形态之一,常见于使用电池的物件中,如收音机,汽车,手提电脑,手机等等.“ 减小并消退晶格的局限性.供给的自由度,从而可在多维空间中放置其他元素.使它们以前所未有的方式相互作用.这种技术应用多种元素以及复合材料.它们在位置,移动及成分上的不规章可消退构造的局限性,因而产生的局部规章环境.而这些的局部环境打算了这些材料的物理性质,电子性质以及化学性质.因此使得合成具有颍机理的型材料成为可能. 是一种由光伏发电板阵向电网供给电力的光伏发电系统.这些系统可由供电公司或个别楼宇来运作.用来将直流电转换成沟通电的装置. 1000瓦特,一个灯泡通常使用40至100瓦特的电力. 1,000,000瓦特 光伏电池以串联方式连在一起组成发电板.S.R.奥佛辛斯基(联合太阳能公司创始人)及电子的组合命名]-用来描述我们独有的材料,产品和技术的术语.一种特别的玻璃状薄膜在微小电压的作用下从一种非导体转变成一种半导体的效应..一种发电板连接方法.这种连接法使电压保持一样,1030能到电能的直接转换.经过特别处理可将太阳能辐射转换成电力的半导体材料.将整卷的基件连续地转变成整卷的产品的工序. 电流不变电压倍增的连接方式.来自太阳的能量. 用以捕获来自太阳的光能或热能的装置.太阳收集器用于太阳能热水器系统中(常见于住家),而光伏能收集器则是用于太阳能电力系统. 利用来自太阳的热能发电的技术或系统.太阳能收集器用于太阳能热水器系统中(常见于住家),而光