太阳能电池板原理及工作原理（太阳能电池板原理）

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如今，全世界都面临着能源问题。随着传统能源的逐渐枯竭和传统能源造成的环境污染，开发新能源迫在眉睫。环保新能源越来越受到重视。太阳能是取之不尽的新能源，也是几乎零污染的环保能源。现在太阳能电池已经在许多地方得到应用。下面小编就来介绍一下太阳能电池板的工作原理。

太阳能电池板介绍

太阳能电池板是通过吸收太阳光，利用光电效应或光化学效应，将太阳的辐射能直接或间接转化为电能的装置。主要是利用太阳光的能量发电的电磁型。通常情况下，太阳能电池板的主要材料是硅，但由于制造成本较高，至今没有得到广泛应用。不过太阳能电池板相对于其他电池产品来说，更加节能环保，相信未来会得到普及。

太阳能电池板原理

太阳能电池板是一种对光有反应的有效装置，可以将光能转化为电能。能产生光伏效应的材料有很多种，如单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜等。各种材料的发电原理基本相同。这里，以晶体硅为例，将描述太阳能电池板原理工艺。P型晶体硅可以掺杂磷以获得N型硅，形成P-N结。

当光照射到太阳能电池板原理，表面时，一些光子被硅材料吸收。光子的能量转移到硅原子上，使电子迁移成自由电子，聚集在P-N结两侧，形成电势差。当外电路接通时，在这个电压的作用下，会有电流流过外电路，产生一定的输出功率。这个过程的本质是光子能量转化为电能的过程。

太阳能电池板是人类利用太阳能的重要手段。发电通常有两种方式，一种是光-热-电转换，另一种是光电直接转换。我们来看看这两种发电方式是如何的。

1.光-热-电转换模式：是利用太阳辐射产生的热能进行发电的过程。一般太阳能集热器将吸收的热能转化为工质蒸汽，然后驱动汽轮机发电。前一个过程是光热转换过程，后一个过程是热电转换过程。其热电转换过程与普通火力发电相同。

2.光电直接转换模式：通过光电效应将太阳辐射能量直接转换为电能，其基本器件是太阳能电池板。太阳能电池板是利用光伏效应将太阳能直接转化为电能的装置。属于半导体光电二极管。当太阳光照射到光电二极管上时，光电二极管会将太阳能转化为电能，从而产生电流。当多个太阳能电池板串联或并联时，可以形成输出功率更大的太阳能电池阵列。

太阳能电池板热发电存在效率低、成本高的缺点。估计投资至少比普通火电厂贵5 ~ 10倍。一个1000MW的太阳能热电站需要投资20 ~ 25亿美元，1kW平均投资2000 ~ 2500美元。所以太阳能电池板只适用于小规模的特殊场合，而大规模利用在目前来看是极不经济的，所以它现在还无法与普通的火力发电厂或者核电站相抗衡。

虽然太阳能是一种非常环保的能源，太阳能电池是一种很好的节能方式，但是就目前的技术来看，太阳能电池的生产成本还是比较高，所以还没有普及。但清洁能源的应用将是必然趋势，太阳能几乎无污染。无论是从能源还是环保的角度来看，太阳能的发展都将是未来需要大力发展的东西。也许在不久的将来，我们每个人都将使用太阳能电池。

本文讲解到此结束，希望对大家有所帮助。

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