太阳能光伏发电技术 3 太阳电池 组件及光伏方阵.doc

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专家讲堂
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太阳电池
半导体光生伏打电效应 硅，地球上最丰富的元素之
太阳能光伏发电技术 （!）
一， “提纯” “生长” 经 和 后成为晶体 半导体， 是构成太阳电池的基本材 料。 太阳电池特有的电特性是借助 于 在 晶 体 硅 中 掺 入 某 些 元 素 （例 如： 磷或硼等） 从而在材料的分子 ， 电荷里造成永久的不平衡， 形成具 有特殊电性能的半导体材料。 具有 光 1电转换特性的半导体器件通常
太阳电池、 组件及光伏方阵
！ 中国科学院 马胜红 陆虎俞
由两种分别称为 ＃ 型半导体和 2 型半导体的材料结合而成。 当 光照射到 ＃12 结上时， 产生电子 1 空穴 对 ， 半 导 体 内 部 结 附 在 近生成的载流子， 受内建电场的吸引到达空间电荷区。电子流 入 2 区， 空穴流入 # 区， 结果使 2 区储存了过剩的电子， 区有 ＃ 过剩的空穴， #12 结附近形成与势垒方向相反的光生电场。 在 光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外， 还使 # 区带正电, 2 区带负电， 2 区和 ＃ 区之间的薄层产生电动势, 在 这就是 “光生 伏打效应" 此时, 。 如果将外电路短路， 则外电路中就有与入射光 能量成正比的光电流流过， ， 若将 #12 结两端开路， 则由于电子和空穴分别流人 2 区和 ＃ 区， 使 2 区的费米能级比 ＃ 区的费米能级高,在这两个费米能级之 并称为开路电压。 间就产生了电位差 ，
出， 再通过灯泡返回到蓄电池。由蓄电池流出的电子所获得的 在照明灯里消耗掉. /43 势能, 太阳电池组件是一组用金属线串联或串 5 并联起来的太阳 电池， 目的是产生所希望的电压和电流。太阳电池像小的蓄电 池, 当用金属线串联时， 电流值恒定， 电压约 607 伏， 个电池串联的光伏组件工作电压 /〉 伏, 标称 〈= 组件的输出电流与每个单独的电池电流相同。 电压 /4 伏， 依照上述电路的构成原理， 将蓄电池替换成光伏组件后， 在 阳光的照射下灯泡也将发光， 从而构成一个最简单的光伏电路。
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