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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：
5 o2 G8 ?" v1 M) Y) S
3 B2 V1 @  Z5 a$ R( \* C　　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。
4 N9 m7 E+ a7 t+ `5 s' Z! ?3 R/ P  T) y* ]. n
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： 4 Q, X' R. }( A/ C9 f( Q! p) m8 A

; Y% D" U0 j5 G2 v　　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。; D" j# x3 R- ^. ]3 T( S

; K( s% D# H, |, k# `* R$ ~/ a/ v" ~) s4 T2 Y
　　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。# q- B, {+ R" b1 K6 r9 y; a
; s4 }+ n  b. W0 T
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）
0 a* H! A9 [7 P! x) f/ m0 X/ `; H7 S% J4 Q+ Y
+ U3 {3 w1 _8 n5 h. H& {
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） $ B7 `9 Y( W. p) y2 q4 u/ |
; M: h, Y, E$ n  W

  K9 {+ M% A/ F3 g7 `4 p* Q7 U# U" U
9 y: i9 a( P3 s0 a5 {# |

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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。
) @. l; q" S% W$ H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.gif
% S5 K, x/ D/ G5 l  o9 b+ @! _太阳能空调，那简单！热能转换。7 Z& b6 R, O1 z: F
关键效率，比光合作用如何？

) F9 O. J7 j% o- H) u* ~- y% p5 J1 w, S8 h5 N1 Z
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
' |0 _4 R" @6 w- g) }2 C请问太阳能热水器利用的是太阳能的光还是热呢？

% Q( h, B* L% j0 v' P; x7 y( Q# }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：5 z# P) m; ^' {2 l! s( c, R
N为Negative(负)的第一个字母，由于电子带负电，故得名；: s8 g; n/ {8 \
(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)9 u! I0 R5 c8 \; P7 s! ^) a4 l
P为Positive  (正)的第一个字母，由于空穴带负电，故得名；
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