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[太阳能] 太阳能电池发电原理

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发表于 2007-1-9 12:21:51 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国广东深圳

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太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,一般的半导体主要结构如下:   f3 C) O2 ]: e: f8 f  @3 S3 n
$ K, |/ s" T% D0 d3 O
  图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。
  A- B  d; P, s7 g  }  W. D4 E& P4 g- {0 H, E3 f3 g$ a
当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴,它的形成可以参照下图: 8 x) a% Q+ U& ]9 l+ q$ F7 |9 a

0 \% m% M7 M1 T  图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子,因为硼原子周围只有3个电子,所以就会产生入图所示的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成N型半导体。
  ^2 l+ D( R/ W4 P7 c" C  T1 h+ P* I" |' D7 Q% z" k& ~1 t. d

! c2 r9 d2 R3 a1 S! e% c* ~  同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成P型半导体。黄色的为磷原子核,红色的为多余的电子。
$ z2 f5 J# c/ d8 P6 b" o; P  o4 w; Z% p, p, J0 G- I
N型半导体中含有较多的空穴,而P型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触面形成电势差,这就是PN结。(如下图)
" f1 J/ B' H9 S# Y/ E' S6 y# h# N5 e3 K( H5 F& Z# X8 ?

" @/ b4 C* a! l, S3 Y$ s当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源。(如下面的两个图所示) 0 F+ m1 E* Y1 O* d2 ~

# F; D, C$ C' b3 o, r( y- f
1 D  ~2 j* O" l4 F; M: C6 v$ x/ A* e' M

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参与人数 1三维币 +8 收起 理由
新洁电子 + 8 不错!直观性大些,支持文字帖!

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发表于 2007-1-9 15:11:10 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
太阳能电池这个方面已经比较成熟的。但是基于太阳能电池的应用才是大家需要的,如果有人能够做出太阳能空调,那才伟大呢!
发表于 2007-1-9 17:18:11 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
太阳能空调,那简单!热能转换。) d& l. O& J- Z
关键效率,比光合作用如何?
发表于 2007-10-13 17:29:09 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
原帖由 yanf 于 2007-1-9 17:18 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
6 h8 u$ L! J) Y, w; r太阳能空调,那简单!热能转换。6 t4 S/ e: P5 q3 x) Z/ s# @. S0 N
关键效率,比光合作用如何?

; a6 \2 q  f; v0 G. Q: T* g& `$ D* Z$ [! n. s0 `4 i
太阳能电池的效率要比光合作用的效率高多啦,不是一个级别的。
发表于 2007-10-16 14:33:11 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
好像现在已经有太阳能空调了
发表于 2007-10-27 22:41:12 | 显示全部楼层 来自: 中国广西北海
的确有的,利用太阳能加热触媒,再蒸发吸热,就可达到目的,有人作了太阳能制冰机;
发表于 2007-10-29 12:46:57 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
现在太阳能的利用不是利用光,就是利用热,两者是分开的,如果两者可以同时利用在一个装置上的话,那么效率就会高多了,前途也就更广阔了
发表于 2007-11-10 10:33:26 | 显示全部楼层 来自: 中国贵州黔东南苗族侗族自治州
请问太阳能热水器利用的是太阳能的光还是热呢?
发表于 2007-11-10 10:48:31 | 显示全部楼层 来自: 中国山东泰安
原帖由 h_lmail 于 2007-11-10 10:33 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
7 z' G3 Z2 m$ \: h/ ]( w' ?请问太阳能热水器利用的是太阳能的光还是热呢?
' _4 D- R6 D1 W+ x1 j) F, O! u
太阳能热水器当然是利用的太阳能热啦!请看主题,本主题是讨论的 太阳能电池发电原理而不是太阳能热水器!
发表于 2007-11-14 16:45:43 | 显示全部楼层 来自: 中国台湾高雄市

回复 8# 的帖子

太陽能熱水器是用熱,原理是靠熱產生
发表于 2008-9-27 17:33:54 | 显示全部楼层 来自: 中国福建厦门
谢谢楼主分享,不过这个原理太简练了
发表于 2008-10-8 15:26:20 | 显示全部楼层 来自: 中国广东广州
图文并茂的描述方法让人看了很容易明白的。
发表于 2009-1-13 13:15:22 | 显示全部楼层 来自: 中国北京

回复 1# crada 的帖子

楼主是不是把P型半导体和N型半导体正好弄反了:' a! o0 R, t# o6 e& z& ^* N  N
N为Negative(负)的第一个字母,由于电子带负电,故得名;( x, N4 ~3 j8 P3 R$ R3 y
(例如掺入了一个磷原子,外层有5个价电子,和周围的4个硅/锗原子形成共价键。这时,就多余出一个电子,这叫做自由电子,是多子)
+ W6 q/ H' O# A: U0 _# V) xP为Positive  (正)的第一个字母,由于空穴带负电,故得名;
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