太阳能电池是一款能够将光能转换成电力的器件,这其中利用的光伏效应。而能够产生光伏效应的材料有许多种,例如:多晶硅,单晶硅,砷化镓,非晶硅,硒铟铜等。而它们的发电原理基本是相同的,下面我们就拿晶体举例来描述一下光发电过程。
我们知道,P型晶体硅经过掺杂磷就能够得到N型硅,然后就形成了P-N结。这样当光线照射到太阳电池表面时,那么另外一部分的光子就会被硅材料吸收;而光子的能量就传递给了硅原子,导致电子发生了越迁,进而自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,一旦外部接通电路之后,那么在该电压的作用下,就会有电流流过外部电路因此就产生一定的输出功率。而这个就是光子能量转换成电能的过程。
而上面所提到的硅可是我们这个星球上储藏最为丰量的材料之一。在19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它让人们大为改变,到了20世纪末.我们的生活中就到处都能够看到硅的身影和作用,而晶体硅的太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。
其实早在上世纪60年代,科学家们就己经将太阳能电池应用到了空间技术、通信卫星供电,而在上世纪末,光伏发电环保节能的能源形式备受青睐,使得它在众多领域中也大显身手。好比有:太阳能路灯、太阳能发电户用系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、村寨供电的独立系统、海水淡化系统、光缆通 信泵站电源、城镇中路标、高速公路路标等。