太阳能发电设备的原理及应用( 二 )
前不久，德州仪器和SCE宣布研发出一种新型太阳能电池 。每个细胞都是直径小于1 mm的小珠，密集而规则地分布在柔软的铝箔上，就像很多蚕卵粘在纸上一样 。大约50平方厘米的面积上分布着1700个这样的单位 。这种新型电池的特点是，虽然转换效率只有8%-10%，但价格便宜 。而且铝箔背衬柔软牢固，可以像布、丝一样随意折叠，经久耐用 。挂在阳光充足的地方可以发电，非常方便 。据说有了这种新型太阳能电池，每瓦发电容量的设备只需15到2美元，每千瓦时的发电成本可以降低到14美分左右，完全可以与普通电厂的发电竞争 。每个家庭每年都可以通过将这种电池挂在屋顶和面向太阳的墙上来获得一两千度的电能 。
文章插图
太阳能电池发电原理
太阳能电池是对光做出反应的设备，可以将光能转化为电能 。能产生光伏效应的材料有很多种，如单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒化铟铜等 。他们的发电原理基本相同 。现在以晶体为例，描述光伏发电的过程 。P型晶体硅可以掺磷得到N型硅，形成P-N结 。
【太阳能发电设备的原理及应用】当光照射到太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收 。光子的能量转移到硅原子上，导致电子迁移成为自由电子聚集在P-N结两侧形成电势差 。当外电路接通时，在这个电压的作用下，会有电流流过外电路，产生一定的输出功率 。这个过程的本质是光子能量转化为电能的过程 。
