1樓：不吃蘑菇的羊咩咩
太陽能電池工作原理的基礎是半導體pn結的光生伏打效應。所謂光生伏打效應就是當物體受到光照時，物體內的電荷分佈狀態發生變化而產生電動勢和電流的一種效應。當太陽光或其他光照射半導體的pn結時，就會在pn結的兩邊出現電壓，叫做光生電壓。
光生伏打效應:
當光照射到pn結上時，產生電子--空穴對，在半導體內部p-n結附近生成的載流子沒有被複合而到達空間電荷區，受內部電場的吸引，電子流入n區，空穴流入p區，結果使n區儲存了過剩的電子，p區有過剩的空穴。它們在p-n結附近形成與勢壘方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場的作用外，還使p區帶正電，n區帶負電，在n區和p區之間的薄層就產生電動勢，這就是光生伏特效應。
當把能量加到純矽中時（比如以熱的形式），它會導致幾個電子脫離其共價鍵並離開原子。每有一個電子離開，就會留下一個空穴。然後，這些電子會在晶格周圍四處遊蕩，尋找另一個空穴來安身。
這些電子被稱為自由載流子，它們可以運載電流。將純矽與磷原子混合起來， 只需很少的能量即可使磷原子(最外層五個電子)的某個「多餘」的電子逸出，當利用磷原子摻雜時，得到的矽被成為n型（「n」表示負電），太陽能電池只有一部分是n型。另一部分矽摻雜的是硼，硼的最外電子層只有三個而不是四個電子，這樣可得到p型矽。
p型矽中沒有自由電子（「p」表示正電），但是有自由空穴。空穴實際是電子離開造成的，因此它們帶有相反（正）的電荷。它們像電子一樣四處移動。
電場是在n型矽和p型矽接觸的時候形成的。在交界處，它們確實會混合形成一道屏障，使得n側的電子越來越難以抵達p側。最終會達到平衡狀態，這樣我們就有了一個將兩側分開的電場。
這個電場相當於一個二極體，允許（甚至推動）電子從p側流向n側，而不是相反。 當光以光子的形式撞擊太陽能電池時，其能量會使電子空穴對釋放出來。 每個攜帶足夠能量的光子通常會正好釋放一個電子，從而產生一個自由的空穴。
如果這發生在離電場足夠近的位置，或者自由電子和自由空穴正好在它的影響範圍之內，則電場會將電子送到n側，將空穴送到p側。這會導致電中性進一步被破壞，如果我們提供一個外部電流通路，則電子會經過該通路，流向它們的原始側（p側），在那裡與電場傳送的空穴合併，並在流動的過程中做功。
只有達到一定的能量——單位為電子伏特（ev），由電池材料（對於晶體矽，約為1.1ev）決定——才能使電子逸出。我們將這個能量值稱為材料的帶隙能量。
如果光子的能量比所需的能量多，則多餘的能量會損失掉。
在電池頂部採用抗反射塗層，減少矽的反射損失
一種提高效率的方法是使用兩層或者多層具有不同帶隙的不同材料。帶隙較高的材料放在表面，吸收較高能量的光子；而帶隙較低的材料放在下方，吸收較低能量的光子。這項技術可大大提高效率。
這樣的電池稱為多接面電池，它們可以有多個電場。 如果將外電路短路，則外電路中就有與入射光能量成正比的光電流流過，這個電流稱作短路電流，另一方面，若將pn結兩端開路，則由於電子和空穴分別流入n區和p區，使n區的費米能級比p區
2樓：朦朧雨中人
認識太陽能電池
太陽能電池係一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片, 它只要一照到光, 瞬間就可輸出電壓及電流. 而此種太陽能光電池 (solar cell)簡稱為太陽能電池,或太陽電池(在臺灣的早期翻譯書籍上直接引用日文中的漢字,其實不是battery而是cell), 又可稱為太陽能晶片. 在中國大陸稱為矽晶片,因為中文"矽"是 矽的古字, 矽為現代譯音字.
在物理學上稱為 光生伏打(photovoltaic),簡稱pv(photo=light光線,voltaics=electricity電力).
矽(silicon)為目前通用的太陽能電池之原料代表, 而在市場上又區分為: 1.單結晶矽 2.
多結晶矽 3.非結晶矽. 而目 前市場應用上大多為單晶矽及非晶矽兩大類, 原因是：
一.單晶效率最高. 二.
非晶**最便宜, 且無需封裝, 生產也最快. 三.多晶的切割及下游再加工 較不易, 而前述兩種都較易於再切割及加工.
太陽能電池的發電能源來自於光的波長,太陽光是一種全域波長, 而白熾燈的波長與日光燈的波長不同, 太陽能電池以陽 光或白熾燈之波長為較適用, 而太陽能電子計算機上的太陽能電池是屬於 "室內型的非晶" 如果長期拿到戶外曝晒,且串並聯為較大電壓及電流時,將導致其內部連結組織燒斷而損壞,這是過去有人因錯用材料(以為太陽能電池只有一種), 卻誤以為所有的太陽能電池都不實用的原因.
太陽能製造廠商將太陽能電池稱為cell,國內業者則慣稱晶片,把晶片(或依設計所需要的電流進行晶片切割後)焊上箔條導線再將許多焊好的晶片用箔條串聯成一組,再和eva,tedlar與低鐵質強化玻璃層層疊疊,一同放入層壓機(laminate)的機臺上做真空封裝, 製成module(plane / panel)稱之為模組或稱太陽能板,將若干太陽能板組成方陣(列陣array),接配上過充放保護控制(controller)及深(迴圈)放電蓄電池(鉛鈣) 以及逆轉流器(inverter直流轉變為交流)合稱為太陽能電力系統,又稱太陽能發電站.
一般太陽能光電商品,其太陽能輸出電流如果在300毫安(ma)以下時,都只會在太陽能板正極輸出端,接裝一個負載極微小的防逆二極體 (schottky diode消基二極體)以防止蓄電池內的電流逆流回到太陽能板,如此就可以接上蓄電池使用.
太陽能板的規格除了外形尺寸之外,另有一些特性資料,其中 voc=開路電壓, isc=短路電流, vmp(vop)=最大工作電壓, imp(iop)= 最大工作電流, vmp x imp= w瓦 / (最大)功率.在太陽能商品說明書上所看到的資料均以100mw / cm2(即無雲晴天中午的照度12萬lux) 及攝氏溫度25度,為測試條件(各地氣候不同,一天中符合如此條件的機會很少).所以實際上的應用資料是達不到商品型錄上所號稱那麼高的.
太陽能電池的功能系以其轉換效率作為分等, 以單結晶矽來說: 商業級 (印刷式) 晶片從11%~15%, 特殊定製品從15%~17%, 太空級 (蒸鍍式) 晶片從16%~24%, 當然效率愈高其**就愈貴,較高效率的晶片要預付款排隊訂購但不一定買得到, 在澳洲2023年世界太陽能車競賽前,honda就將效率達24%的晶片全部契約買斷,而21%~23%也被其他集團 **包下,目前地面用太空級晶片只有效率17%~19%的晶片較有機會買得到,但要預約排到6~10個月之後.
值得一提的是：經過幾年來世界太陽能車3000公里競賽的經驗,發現唯有太空式晶片,才能經得起長途跋涉的顛簸震動(焊接點不易脫落),這就是以焊接來說:蒸鍍式晶片與印刷式晶片在移動環境(車用)使用下的效果差異.
換句話說:固定式(靜止)的太陽能電池 模組,可以採用較便宜的印刷式晶片. 但以當今現有的焊接科技而言,在移動(震動)的環境下使用太陽能電池時,目前還是以太空級(蒸鍍式)的太陽能電池較為可靠.
貳 . 單晶太陽能電池的生產介紹
拉晶：主原料為二氧化矽, 在拉晶爐中成長成晶柱.
修角：早期製造太陽能電池的晶柱因無修角, 直接將圓晶柱切片, 所以成品為圓形晶片 現在大多先將晶柱修角成近似四方柱形.
切片：用切片機將修成近似四方柱形的晶柱, 一片片的切成薄片(像切 方形火腿片),一般切到約0.4~0.5mm的厚度.
刻蝕:化學刻蝕及拋光成為0.3mm的薄片(wafer).
清洗：用純水將薄片洗淨.
擴散及銀漿印刷：經由擴散爐處理後,製成n型上層及p型下層, 再將晶片表面及背面分別用銀 漿印刷成輸出電路, 一般表面為負極, 背面為正極, 經由摹擬陽光儀作功率檢測及品管分級後,即為商業成品.
蒸鍍：如將表面及背面不經過絲網印刷, 而改採光刻及坩鍋蒸鍍式製造抗反射層與表面的輸出導線, 再加上其他特殊技術, 如此可提高太陽能電池的轉換效率. 但坩鍋的容納有限生產量較少, 蒸鍍耗時生產速度較慢, 其成本及售價將提高許多; 太空式單晶片即採用此法.
(製造常規商業級的薄片電阻約0.5 ~3歐姆,有些太空式的薄片電阻需低於0.01歐姆以下---馬丁格林電池e~24%,澳洲)
參 . 三種市場上流通的太陽能電池
單結晶矽太陽電池
singlecrystal
多結晶矽太陽電池
polycrystal
非結晶矽太陽電池
amorphous
目前,在美國的一位華裔李姓科學家,採用 銅銦亞鹽酸(copper indium diselenide)製成新的太陽能電池, 其轉換效率與結晶矽太陽能電池相當,而**與重量卻下降了許多.(但是,距上市可能還要一段時間)
另外,德國 ise 以矽粉製成較低價的："結晶薄膜太陽能電池"
商業市場的明日之星
單晶薄膜太陽能電池 .太陽能電池實用化的最重要的問題,就是要開發出效能與**比"能更高的晶片"，實際上太陽能電池成份中參與光電轉換的,僅是半導體表面上幾微米的薄薄一層。目前科學家們已經能成功的利用外延生長技術製成p－n結合，與傳統晶片材料中的p－n結合相比,面積減少了很多倍。
用此種p－n結合製作積體電路時可大量減小寄生電容與基片和佈線間的電容，較利於高速化,又元件之間的間隔減少，也利於高密度化,元件之間沒有相互影響，更便於設計和佈置。有了這些特點更加符合大型積體電路的高速度、與高密度的要求。
目前最常用也是最成功的製成技術,是採用熱分解sih4氣體的氣相沈積法，在藍寶石上沈積得到單晶矽薄膜,拜研究ic業界努力之賜,單晶薄膜太陽能電池搭此便車,將會加快商品化,及早問世.
是不是安上太陽能電熱板就能遇光發電?
3樓：茅浩宕井妮
陽能發電系統是由以下部分組成的；
太陽能電池板是由光能轉化成電能的裝置：太陽能電池板、逆變器（用交流電）、控制器、負載，產生的是直流電、蓄電池
光伏發電對人體有沒有輻射，太陽能光伏發電會產生輻射嗎？對身體有危害嗎？
沒有的。1 光伏du 發電光伏發電是利用半導zhi體介面的光生伏特效應dao而將光能內直接轉變為電能的一種技術。主要容由太 陽電池板 元件 控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電 池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池元件，再配合上功率控制器等部件就形 成了光伏發電裝...
太陽能光伏發電的特點是什麼？較水 火發電優勢在哪裡
太陽能發電的優點 1 太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射能，足夠目前全球能源需求的1萬倍，只要在全球4 的沙漠安裝太陽能就可以滿足全球需要，2 安全可靠，不受能源危機和燃料市場不穩定的衝擊3 太陽能處處可得到，不必遠距離運輸，避免長距離輸電線路的損失4 不用燃料，執行成本很低 5 太陽...
太陽能怎麼發電，為什麼國家這麼看重光伏發電
太陽能發電遵循的是光生伏特效應，發電的原理有兩種轉換方式 一 將太陽熱能直接轉化成電能，如半導體或金屬材料的溫差發電，真空器件中的熱電子和熱電離子發電，鹼金屬熱電轉換，以及磁流體發電等 二 將太陽熱能通過熱機 如汽輪機 帶動發電機發電，與常規熱力發電類似，只不過是其熱能不是來自燃料，而是來自太陽能。...