工具之家 > 工业技术 > 对太阳能电池板的原理分析和应用展望

对太阳能电池板的原理分析和应用展望

发布时间:2019-08-12 02:13:05 文章来源:工具之家    

 推荐工具:金融理财app工具实用工具

周乐+周捷

摘 yao:全球经济迅速fazhan科xue技shu突飞猛jinneng源xu求日趋zeng长从当前来看太yangnengguangfu产业面临着广阔de发zhan空jian。本文首先阐述了taiyang能dian池板de工作原理、特xing以及fenlei不仅有助于更多de人对太阳能电池板xing成更深刻的认识,而qiehuan对qi生产和yingyong有全新的展wang。

guan键词:太阳能guangfu效应;特性分类;应用展望

DOI:1.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.259

1 概述

在全球经济不断发展以及科学技术飞速提升的影响下,整个社会对能源的需求量也在连年上升。尽guanzaiwei来一段时间之nei矿物燃料仍然不ke能退出能源市场,但shi人们已经开始关注zai生zi源的开发和li用,并且当前已经针对太阳能、核能、地热能以及feng能等资源的开发和利用展开了一系列的探索活dong,zai生资源在shi界能源jie构zhong所占比例不断zengjia。太阳能比其他新能源成本低,而且具有绿色无污染的优势,因cishi一种非常理想的新能源。

随着新世纪的到来,太阳能光伏产业的发展很快,太阳能以keyi储存的形式出现,极da地满足了人们的生活需求,陆续出现了太阳能热水器、太阳能路灯、太阳能地nuandeng。

Dataquest的调查tong计结果显示,研究太阳能电池应用的guo家已经达到136个,而且有将近一百个国家正在从事大规模太阳能电chide研发工作。太阳能电池板正作wei一门新兴产业,正在高速发展。

2 tai阳能电池板的工作原理

太阳能光伏电池是一种ke以zhuanhua太阳能为电能的特殊装置,该装置利用了光伏效应原理。所谓光伏效应全称叫做半导体PN结的光生伏特效应,一旦光线照射物体,物体内部的电荷分布zhuang态就会发生变化,进而有电流出现。

太阳能光伏电池表面覆gai一层半导体baopian,这种薄片与金属薄膜极为相似。一旦阳光照射到半导体薄片,很大一部分太阳光就会被半导体所吸收。被半导体吸收detai阳光会zhuan化为两种形式:一是转化为热能;二是产生空穴对。生成于PN结附近的载流zi进ru空间电荷qu,在内部电场的作用下,电子流与空穴流分别进入N区和P区,导致N区与P区分别储存了guo剩的电子和空穴,二者在P—N结附近形成光生电场不tong于势垒方向)。光生电场不仅使势垒电场减弱,而且还使P区heN区分别带上正电和负点,如此一来,电动势出现。

如果将金属引线焊接在P型层和N型层,一旦负载接通,就会有电流在外电路通过。将多个电池原件分别以串联或并联的方式连接在yiqi,就会形成满足人们需要的电压和电流,太阳能便被转变成光能。除此之外,接受阳光照射的那一面覆盖一层氧化硅膜,它的作用在于降低阳光的反射作用,增加太阳能电池对阳光的吸收。

3 太阳能电池板基本特征及类型划分

根据jiejing状态的标准可以将太阳能电池划分为两大类,一类为结jing系薄膜式,lingyi类为非结晶系薄膜式,前一类包kuo单结晶形和多结晶形兩种。按照制作材料的标准可以将太阳能电池划分为五种类型:一是硅太阳能电池,转huanxiao率最高的当属单晶硅太阳能电池,而且技shushui平最高;二是利用包括砷化镓III-V化合物在内的无机盐、锡铟铜以及硫化镉等材料制作而成的太阳能电池;三是由有机半导体制作而成的太阳能电池;四是纳米晶太阳能电池等。单晶硅电池主要包括刻槽mai栅电极单晶硅电池以及平面单晶硅电池两种,电池转化效率一般都在20%以上。与单晶硅电池相比,多晶硅电池中硅的含量较少,转换效率不会出现明显xiajiang,电池成本也偏低,最重要的是,多晶硅电池的转换效率比非晶硅薄膜电池要gao一般yue为12%。尽管与结晶硅电池的转换效率相比,非晶硅薄膜太阳能电池的转换效率处于较低水平,可是这种电池的成本不高,因此它同样有很大的发展优势,也因此受到人们的huanying。

太阳能光伏电池的工作原理是借助于特殊的装置转化太阳能为光能,所以阳光qiangdu、照射时间以及电池温度等因素都会对太阳能电池的特性产生影响。太阳能电池特性与影响因素之间的关系:一是日照强度因素与太阳能电池的短路电流之间chengzheng相关性;二是电池片表面温度与太阳能电池的输出电liangzhi间呈正相关性,温度越高,电量输出越低。当日照强度一定时,冬季电量输出会高于夏天。随着科学技术的进步,太阳能电池的稳定性大大提高,电池的转化效率也有了明显改善,有助于推广太阳能在人们richang生活中的应用。

4 太阳能电池板的应用及展望

随着太阳能光伏产业的不断发展,太阳能电池由原有的航天领域、军事领域已经扩展到社会其他很多领域,如通信领域、交通领域、nong业领域、公共设施领域、工业领域等。从上世纪90年代起,全世界太阳能电池行业连年增长,而且增长幅度达到15%,生产光电池或相关产品的企业约为4600家。

我国人口数量很多,人均能源占有量很少,因此我国必然要积极寻找可再生资源,而太阳能电池发电技术便是我国发展可再生资源做出的探索之一。与世界光伏产业发展相比,我国处于落后地位,不仅生产规模有限,技术水平也不高,生产原料的质量以及种类与发达国家的差距比较da国家已经考虑将光伏产业纳入“863”计划扶持项目,一方面要尽量减少太阳能发电成本,另一方面要设法改善发电质量。据权威人士介绍,我国太阳能光伏电池生产总量在未来3年zhi5年之内会上升为15至20兆瓦。

太阳能电池市场一定会在未来有更大的发展,很多国家都在积极投身于太阳能电池的研发工作,其产量和性能指标都将飞速提高;从另一角度来分析,要设法增加应用市场,我国为发展太阳nengxing业提供了大量的财政支持,在很大cheng度上促进了太阳能应用领域的发展,太阳能电池板的生产和应用将进入崭新的历史阶段。

作者简介:周乐(1981-),讲师,从事电工电子、机电一体化zhuanye的一体化教学。

山东工业技术 2017年19期

山东工业技术的其它文章 基于wei信公众号工程测量课程数字课堂平台的搭建 浅析高炉铜冷却壁磨损与氢脆关系 高职《数控机床原理与编程》课程教学过程设计 物流设备使用维护中的问题及对策思考 危险化学品安全评价指标体系的研究 A320客舱空调系统常见故障分析
转载请注明来源。原文地址:https://www.5420.com.cn/view/2019/0812/19196/
 与本篇相关的热门内容: