太陽能光伏發(fā)電的工作原理

太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽能電池，又稱光伏電池。太陽能電池發(fā)電的原理是光生伏打效應(yīng)。當(dāng)太陽光(或其他光)照射到太陽能電池上時(shí)，電池吸收光能，產(chǎn)生光生電子——奎穴對。在電池內(nèi)建電場作用下，光生電子和空穴被分離，電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏打效應(yīng)”。若在內(nèi)建電場的兩側(cè)引出電極并接上負(fù)載，則負(fù)載就有“光生電流”流過，從而獲得功率輸出。這樣，太陽的光能就直接變成了可以付諸實(shí)用的電能。

上述太陽能電池將光能轉(zhuǎn)換成電能的工作原理概括為以下3個(gè)主要過程：

①太陽能電池吸收一定能量的光子后，半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電子一空穴對，稱為“光生載流子”，兩者的電性相反，電子帶負(fù)電，空穴帶正電；

②電性相反的光生載流子被半導(dǎo)體p-n結(jié)所產(chǎn)生的靜電場分離開；

③光生載流子電子和空穴分別被太陽能電池的正、負(fù)極所收集，并在外電路中產(chǎn)生電流，從而獲得電能。