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[太阳能] 太阳能电池发电原理

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crada
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： . U. a7 c2 d5 n& Y3 v; E8 E
4 C) o: j$ m+ B8 s- D
　　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。
" d* t" g9 k/ Z
2 Q; K& x7 }& f  b6 Y6 I& Z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：   i: v7 a/ i$ E# B8 M) B
- |* N) X' [# c9 c0 ^; U8 t5 f
　　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。* r, S! Q- C# Q* ^6 g4 m) ^( ~
, }$ d# |9 s, j4 s$ p' Q
& ~6 [8 J  I8 t
　　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。
  M/ Z4 V3 K- M9 \* J  c4 |2 a/ S3 }$ q0 ^3 Z
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）: d1 f! Q- O9 N2 |, c9 q

. j5 ]7 Q. v+ I  Z7 A
; I$ k' l9 D7 P1 I; O9 P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）
! J: y7 F/ s4 C1 V9 d+ p9 W
9 D' O* r' M  C- m' R0 a3 O( {6 K2 m  S; v
  {! u* \; ]8 C3 f7 u4 \

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werner
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！
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yanf
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。
. R4 Q" e* |4 ?! e4 O关键效率，比光合作用如何？
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JIANGLK
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.gif4 b0 W6 u8 P" s# ~3 D/ ^9 T* m
太阳能空调，那简单！热能转换。5 ]. ^8 _, u2 a: S! v, _
关键效率，比光合作用如何？
, @+ o0 R( P& N4 v5 B4 a
2 W. I) U5 }, Q7 J! T6 j
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。
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gary3043
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
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leon99010
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；
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JSKSGS
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
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h_lmail
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？
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新洁电子
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
  r9 c4 i( U% N* N: S请问太阳能热水器利用的是太阳能的光还是热呢？

6 I, b. C& J4 p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！
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島輝
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
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kaigoal
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
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cnfrank
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。
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AiQing
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：) T; C8 b. \/ @2 W
N为Negative(负)的第一个字母，由于电子带负电，故得名；/ Q; r& ]2 i' d6 n/ Q" r$ `# D9 I
(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): s# D/ i; @% S6 r' \
P为Positive  (正)的第一个字母，由于空穴带负电，故得名；
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