①照射的能量分布密度小,即要占用面積;
②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。
③相對于火力發電,發電機會成本高。
④光伏板制造過程中不環保。
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,能克服金屬原子內部的庫侖力做功,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,電流便從P型一邊流向N型一邊,形成電流。
光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。在某特定頻率的電磁波(該頻率稱為極限頻率threshold frequency)照射下,某些物質內部的電子吸收能量后逸出而形成電流,即光生電。
多晶硅經過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結。然后采用絲網印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經過燒結,同時制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。
提升轉化率、降低每瓦成本仍將是光伏未來發展的兩大主題。無論是哪種方式,大規模應用如果能夠將轉化率提升到30%,成本在每千瓦五千元以下(和水電相平),那么人類將在核聚變發電研究成功之前得到為廣泛、清潔、廉價的幾乎無限的可靠新能源。
電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。
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