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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： % f1 U3 W/ [5 X! R. G  f
( @. i. p& u8 D* r4 {: T9 O) 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。; E" I3 o- E- ~$ ]% |

9 n8 ?+ w8 y1 ?- W4 \$ E0 E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：
/ D' b4 a) w! ~1 \& r) K  O# H
' L6 Y! a& D, C5 @; _( _% g% 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。0 a1 F$ O/ w6 p
& k- I& ^  K  w/ U* B
6 ^9 {& Z) R3 y. r, _( V
　　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。
0 H+ {0 ?: K# r
, L% \# o% J1 O6 Q+ f9 w2 }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）
2 t! ]4 ]3 b. g  O
% W  w9 y$ p* [/ G  D! ]% D) n 0 f# S; K9 c( Y% D
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） ; h1 s4 \& d2 \0 t, r% s2 ^8 ]
1 T  ~* I& K. y& p( Z/ X
! l( D0 k# e" H9 w* Q

8 Y* ]- z/ g1 g0 M8 S

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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。
8 b9 y6 N0 n4 n- E/ c) g1 u9 l% G8 _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
) P) o1 V3 L# B9 _太阳能空调，那简单！热能转换。
) L2 U  r" A3 H! f关键效率，比光合作用如何？

0 S3 Z# \2 i( o9 X
3 W& }0 n" e' {" {+ v0 g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; \8 v: v# ?* R6 N& [! g  j+ V
请问太阳能热水器利用的是太阳能的光还是热呢？

; k8 |# a0 B/ k: y: L6 s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：
( F, b- K1 I; a5 z2 {+ gN为Negative(负)的第一个字母，由于电子带负电，故得名；
+ }  Z# H+ H  s9 m' w/ A(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)+ F1 a. E  J6 K# q9 V
P为Positive  (正)的第一个字母，由于空穴带负电，故得名；
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