太阳能电池的工作原理是什么?【火狐体育】

  • 6th 十一月 2020
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本文摘要:太阳能电池太阳能电池是什么?

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太阳能电池太阳能电池是什么?太阳能电池是通过光电效应或光化学效应将光转换为电能的装置。太阳能电池的原理太阳能在半导体p-n结上形成新的孔-电子对,在p-n结上的作用下,空穴从N区流向P区,电子从P区流向N区,连接电路后构成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

第一,太阳能发电方式太阳能发电有两种方法。一种是光-热-电转换方式,另一种是光-电必要转换方式。(1)光-热-电转换方式是利用太阳辐射产生的热能发展的。

一般来说,太阳能集热器吸收的热量转换成空气质量的蒸汽,然后驱动蒸汽涡轮发展。迁移过程是光-热转换过程。下一个过程和一般火力发电一样,是冷战转换过程。

太阳能发电的缺点是效率低,成本高。据估计,其投资通常比火力发电站至少贵5 ~ 10倍。1000MW太阳能发电站需要投资20 ~ 25亿美元,平均1kW的投资为2000 ~ 2500美元,因此目前不能小规模适用于类似情况,大规模使用在经济上不合算,无法与一般火力发电站或核电站竞争。(2)光-电必要转换方式是利用光电效应将太阳辐射能量转换为电能,光-电转换的基本装置是太阳能电池。

太阳能电池是由于光生伏特效应而需要将太阳能转换为电能的元件,是半导体光电二极管,当太阳光照射到光电二极管上时,光电二极管不会将太阳的光改变为电能,而是产生电流。很多电池串联连接或平行连接的话,可以成为具有更大输出功率的太阳能电池方阵。

太阳能电池是一种有希望的新型电源,具有永久、洗手、柔性三个优点。太阳能电池的寿命很长,只要太阳不存在,就可以一次性投资并使用很多年。与火力发电、核能发电相比,太阳能电池会造成环境污染。太阳能电池可以容纳100万千瓦的中型发电站,还可以容纳一户家庭用太阳能电池组。

这是其他电力无法比拟的太阳能电池产业现状,以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流,以光化学效应工作的湿太阳能电池还处于兴起阶段。根据全球太阳能电池产业现状,Dataquest统计显示,目前全球共有136个国家在普及太阳能电池的热潮中,95个国家大力开展太阳能电池研发,大力生产各种节能新产品。1998年全球生产的太阳能电池总发电量约为1000兆瓦,1999年约为2850兆瓦。2000年全球近4600家企业向市场提供光伏和光伏的产品。

目前,许多国家正在制定中长期太阳能开发计划,计划在21世纪大规模开发太阳能,美国能源部发行国家光伏计划,日本发行太阳能计划。NREL光伏计划是美国国家光伏计划的最重要组成部分,该计划在单晶硅和高级部件、薄膜光伏技术、PVMaT、光伏组件、系统性能和工程、光伏应用、市场开发等五个领域积极开展研究工作。美国还推出了“太阳能路灯计划”,使美国部分城市的路灯恢复到太阳能,每年节省800度。日本也在实施太阳能“7万大工程计划”。

日本要普及的太阳能住宅发电系统主要是安装在住宅屋顶上的太阳能电池发电设备,家庭用剩余电力还可以卖给电力公司。标准家庭可以安装生产3000瓦的系统。欧洲将研究开发太阳能电池选为著名的“Yureka”高科技项目,推出了“10万大工程计划”。以光伏普及为主要内容的“太阳能工程”计划是目前推动太阳能电池产业大发展的最重要动力之一。

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日本、韩国和欧洲地区共8个国家最近要求在亚洲内陆和非洲沙漠地区建设世界第二大太阳能发电站。他们的目标是有效利用占全球陆地面积约四分之一的沙漠地区长期的日照资源,为30万用户提供100万千瓦的电力。计划将从2001年开始完成4年。

目前,美国和日本在世界光伏市场上占有仅次于市场份额。美国享有世界第二大光伏电站,其电力为7MW,日本也建成了发电功率达1MW的光伏电站。全球共有23万个光电发电设备,以色列、澳大利亚和新西兰居前列。自20世纪90年代以来,全球太阳能电池行业以每年15%的增幅大幅发展。

根据Dataquest发表的最新统计和预测报告,美国、日本和西欧工业发达国家在研究开发上的总投资1998年约为570亿美元。1999年646亿美元2000年700亿美元2001年将约820亿美元。2002年的未来将突破1000亿美元。

我国太阳能电池产业现状我国对太阳能电池的研究开发非常关注,7 ~ 5年前非晶硅半导体的研究工作已被选为国家的根本课题。在85和95期间,我国将研究开发的重点放在了大面积太阳能电池等上。

2003年10月,国家发改委、科技部制定了未来5年的太阳能开发计划,发改委“光明工程”计划利用100亿韩元作为前进太阳能发电技术的应用,到2005年,全国太阳能发电系统总装机容量超过300兆瓦。2002年,国家有关部门启动了“西部省无电转向电气计划”,通过太阳能和小型风力发电解决了西部7省无电转向问题。该项目的启动极大地刺激了太阳能发电产业,国内建造了几条太阳能电池用PCB线,太阳能电池年产量迅速下降。

我国目前有数十条太阳能电池生产线,年生产能力约为4.5MW,其中8条生产线是从国外引进的,这8条生产线中有6条单晶硅太阳能电池生产线和2条非晶硅太阳能电池生产线。专家预测,目前我国光伏市场需求每年为5MW,2001 ~ 2010年,年需求约为10MW,2011年开始,我国光伏市场的年需求将低于20MW。目前,国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁津单晶硅基地、四川阿美半导体材料厂等,其中河北宁津单晶硅基地是仅次于世界的太阳能单晶硅生产基地,约占世界太阳能单晶硅市场份额的25%。

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