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太陽能發(fā)電原理

返回列表 來源: 發(fā)布日期: 2022.08.01 瀏覽次數(shù):
太陽能光伏發(fā)電
太陽能電池 是利用 半導(dǎo)體材料 光電效應(yīng) ,將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。 [5] 光生伏特效應(yīng) 的基本過程:假設(shè)光線照射在太陽能電池上并且光在界面層被接納,具有足夠能量的 光子 可以在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激起,致使產(chǎn)生電子-空穴對。界面層臨近的 電子和空穴 在復(fù)合之前,將經(jīng)由空間電荷的電場作用被相互分別。電子向帶正電的N區(qū)而空穴向帶負(fù)電的P區(qū)運(yùn)動。經(jīng)由界面層的電荷分別,將在P區(qū)和N區(qū)之間將形成一個向外的可測試的電壓。
發(fā)電原理
編輯
太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對,在p-n結(jié)電場的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通電路后就形成電流。 [4] 這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。 [3]
一、太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式,一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式,另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。
(1)光—熱——動—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電,一般是由 太陽能集熱器 將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣,再驅(qū)動 汽輪機(jī) 發(fā)電。前一個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程;后一個過程是熱—動再轉(zhuǎn)換成電最終轉(zhuǎn)換過程,與普通的火力發(fā)電一樣。 太陽能熱發(fā)電 的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高,估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍。
(2)光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。 [6] 太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個半導(dǎo)體光電二極管,當(dāng)太陽光照到 光電二極管 上時,光電二極管就會把太陽的光能變成電能,產(chǎn)生電流。[1] 當(dāng)許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。 [2] 太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)。太陽能電池壽命長,只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投資而長期使用;與火力發(fā)電相比,太陽能電池不會引起環(huán)境污染。
優(yōu)缺點(diǎn)
編輯
與常用的發(fā)電系統(tǒng)相比
優(yōu)點(diǎn)
太陽能發(fā)電被稱為最理想的新能源。①無枯竭危險;②安全可靠,無噪聲,無污染排放外,絕對干凈(無公害);③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢;④無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電;⑤能源質(zhì)量高;⑥使用者從感情上容易接受;⑦建設(shè)周期短,獲取能源花費(fèi)的時間短。
缺點(diǎn)
①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面積;②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。以目前的科學(xué)技術(shù)來講,利用太陽能來發(fā)電,設(shè)備成本高,太陽能利用率卻較低,不能廣泛應(yīng)用,目前主要用在一些特殊環(huán)境下,如衛(wèi)星等

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