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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: & V" c% H9 K2 M3 |8 e9 u
4 K: [8 Y- C6 }* \3 ~; h9 q% {
  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。! O  }* L! x& _
) ?9 |, U6 S; t* U4 j. k9 h/ m3 T
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:
3 T0 q( y9 N6 L5 ?6 R' S' j1 H6 C+ d7 b6 |( Q
  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。
/ m3 j3 Q/ E2 f! ]' E$ g' N# c, J0 e4 }) {& v; E+ c

+ f' b+ T# y) `/ ^# R  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。3 b- n4 D% e5 r# v# e$ p" a( |5 W
& q9 o& R& ^8 }9 {
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)
% E: J6 f$ s: N1 ^8 `4 O' k+ g, K# R2 Y& \! V3 Y
' e$ h) G: }) `+ Z* H" g. I0 }
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)
, I3 q  D+ b* s9 h( F3 Q2 e5 W; ^7 |  M" v% V. I
9 N5 _. P; V1 q+ W4 a; K: u

4 U; e- a, G3 }! z1 |( a- ]# I

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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。
. S) A! Y# h& W! f. T9 W* V+ u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
3 y# B2 |& F  O8 p太阳能空调,那简单!热能转换。
4 U4 L0 J7 P' C) `: }7 S& V关键效率,比光合作用如何?
( V/ n3 T0 h9 Z1 @5 L! x

) _0 ~- y; T0 J* l- W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.gif1 z6 S* H, N* N2 h/ Z4 }
请问太阳能热水器利用的是太阳能的光还是热呢?

2 X* ?) z3 j6 L. l2 |9 G" t# 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!
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:2 l" \) V, ?# z2 n
N为Negative(负)的第一个字母,由于电子带负电,故得名;+ Y! [: l2 k  L$ p& e- P' {% _
(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)
6 y5 ~* ?# C: EP为Positive  (正)的第一个字母,由于空穴带负电,故得名;
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