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    什么是光伏組件?光伏發電的主要原理

    時間:2022-12-07 18:07:04來源:21ic電子網

    導語:?光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。

      硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結后,空穴由P極區往N極區移動,電子由N極區向P極區移動,形成電流。

      光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。

      單體太陽電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、并聯連接和嚴密封裝成組件。太陽能電池組件(也叫太陽能電池板)是太陽能發電系統中的核心部分,也是太陽能發電系統中最重要的部分。其作用是將太陽能轉化為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。

      對正負電荷,由于在PN結區域的正負電荷被分離,因而可以產生一個外電流場,電流從晶體硅片電池的底端經過負載流至電池的頂端。 這就是 “光生伏打效應”。 將一個負載連接在太陽能電池的上下兩表面間時,將有電流流過該負載,于是太陽能電池 就產生了電流;太陽能電池吸收的光子越多,產生的電流也就越大。光子的能量由波長決定,低于基能能量的光子不能產生自由電子,一個高于基能能量的光子將僅產生一個自由 電子,多余的能量將使電池發熱,伴隨電能損失的影響將使太陽能電池的效率下降.

      12月3日電,財聯社記者從晶科能源方面獲悉,公司暫扣的光伏組件被美國海關首批放行,具體放行的數量,以及相關檢查流程是否有變化,正在進一步核實。此前來自行業信息顯示,有大量使用瓦克多晶硅制造的晶科能源組件已經出現在美國市場,并且已經在安裝現場。

      介紹了光子板的工作原理,感覺還可以,希望能夠帶去幫助。

      1954年,首塊單晶體光子板問世,到1958年,首塊多晶體光子板開始出現,前后有四年之差,至于它們之間的區別,百度上應該有介紹,不再詳述,如何分辨,前篇當中也發過照片,為便于觀察識別,今天再發一次。

      本篇重點介紹一下光子板的具體組成及各電氣參數。

      光子板主要由以下8個部分組成∶

      1、背板∶多層高分子薄膜經碾壓黏合起來的復合膜,對電池片起保護和支撐作用,具有可靠的絕緣性、阻水性和耐老化性。

      2、EVA∶EVA膠膜用于電池組件的封裝。

      3、焊帶∶用于電池組件內電池的電氣連接。

      4、電池片。電池組件的核心部分,經過摻雜、擴散,燒制而成的半導體電池片。

      5、玻璃∶起支撐作用,為電池組件提供足夠的機械強度。

      6、硅膠∶密封。

      7、鋁型材∶框架。

      8、接線盒∶將產生電能輸出至用電器或其他設備。

      單片電池片的發電效率是比較低的,比如,一片156*156的電池片功率只有3W多點,遠不能滿足需要,所以要把多片電池片串聯起來,被串聯起來的電池片稱之為電池串。

      在上圖中,二極管的作用是起旁路作用,避免熱斑效應,不會因為某一片電池片出問題而導致整個組件不能發電的情況。

      用于衡量光子板性能的主要有以下幾個參數∶

      1、最大功率Pmax∶電源在短時間內能達到的最大功率。

      2、最佳工作點電流Imp∶最大輸出功率Pmax對應的電流。

      3、最佳工作點電壓Vmp∶最大輸出功率對應的電壓。

      4、開路電壓Voc∶兩端開路時,所對應的電壓值。

      5、短路電流Isc∶輸出短路狀態下,通過光子板兩端的電流。

      6、轉換效率η∶光電轉換效率,即最大功率Pmax與入射功率的比值。

      7、填充因數FF∶最大功率Pmax與理想電池產生功率的比值,0.5–0.8之間。

      如果光線照射在太陽能電池上并且光在界面層被吸收,具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激發,以致產生電子-空穴對。界面層附近的電子和空穴在復合之前,將通過空間電荷的電場作用被相互分離。電子向帶正電的N區和空穴向帶負電的P區運動。

      通過界面層的電荷分離,將在P區和N區之間產生一個向外的可測試的電壓。此時可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。對晶體硅太陽能電池來說,開路電壓的典型數值為0.5~0.6V。通過光照在界面層產生的電子-空穴對越多,電流越大。界面層吸收的光能越多,界面層即電池面積越大,在太陽能電池中形成的電流也越大 [2] 。

      太陽光照在半導體p-n結上,形成新的空穴-電子對,在p-n結內建電場的作用下,空穴由n區流向p區,電子由p區流向n區,接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。

      光—電直接轉換方式該方式是利用光伏效應,將太陽輻射能直接轉換成電能,光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件,是一個半導體光電二極管,當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,產生電流。當許多個電池串聯或并聯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。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點.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;與火力發電、核能發電相比,太陽能電池不會引起環境污染。

      光伏發電的主要具體原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結后,空穴由P極區往N極區移動,電子由N極區向P極區移動,形成電流。

    標簽: 風電光伏

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