太阳能发电原理及太阳能电池科普

来源:亚坦新能发布时间:2016-09-21 23:59:59
光伏发电技术在市场中的应用越来越普及,现在几乎每个人都知道光伏就是太阳能发电,但不是每个人都知道太阳能发电为什么叫光伏?太阳能电池是怎么发电的?还有太阳能电池是P型还是N型也许知道人就更少了。
  
一、太阳能发电原理
  
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压。

二、P型硅和N型硅
  
当把能量加到纯硅中时(比如以热的形式),它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开,就会留下一个空穴。然后,这些电子会在晶格周围四处游荡,寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子,它们可以运载电流。将纯硅与磷原子混合起来,只需很少的能量即可使磷原子(最外层五个电子)的某个“多余”的电子逸出,当利用磷原子掺杂时,得到的硅被成为N型(“n”表示负电),太阳能电池只有一部分是N型。

另一部分硅掺杂的是硼,硼的最外电子层只有三个而不是四个电子,这样可得到P型硅。P型硅中没有自由电子。

三、P型电池和N型电池
  
在p型半导体材料上扩散磷元素,形成n+/p型结构的太阳电池即为P型硅片;
  
在N型半导体材料上注入硼元素,形成p+/n型结构的太阳电池即为n型硅片;
  
目前光伏行业主流产品是P型硅片,P型硅片制作工艺简单,成本较低,N型硅片通常少子寿命较大,电池效率可以做得更高,但是工艺更加复杂。N型硅片掺磷元素,磷与硅相溶性差,拉棒时磷分布不均,P型硅片掺硼元素,硼与硅分凝系数相当,分散均匀度容易控制。

N型电池与P型电池对比
  
硅太阳电池的高效率成为目前产业界追逐的目标。因为人们相信提高效率就意味着更具竞争性。
  
但是P型硅衬底太阳能电池最高效率有其固有瓶颈。
  
N型硅衬底太阳能电池在获得高效率时增加了工艺难度,成本随之增高。
  
太阳电池的应用环境十分恶劣,因此其长期稳定性成为未来重点考量的因数。
  
因此,未来光伏产业及应用要在效率-成本-长期可靠性三个方面寻求某种平衡。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201609/22/157725.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
光伏的辐射对人体有害吗?来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-01 14:28:33

在当今追求绿色能源的时代,光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,正逐渐走进我们的生活。无论是在广袤的沙漠中矗立的大型光伏电站,还是居民屋顶上铺设的一片片光伏板,都在将太阳能转化为电能,为我们的生活提供着源源不断的动力。然而,随着光伏的日益普及,一个问题也时常萦绕在人们心头:光伏是否有辐射?它对人体是否有害?今天,就让我们一同深入探讨,揭开其中的真相。

掩埋界面工程:释放基于SAM的倒置钙钛矿太阳能电池潜力的关键西北工业大学王凯等Small综述来源:钙钛矿学习与交流 发布时间:2025-06-30 09:11:06

p-i-n 钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的稳定性和极小的滞后效应,被视为缓解全球能源危机的一种极具潜力的解决方案。近年来,基于自组装单层(SAM)的 p-i-n PSCs 已展现出约 27% 的功率转换效率(PCEs)。与现有围绕 SAM 分子结构调制的综述不同,本工作重点关注基于 SAM 的倒置 PSC 在掩埋界面工程方面的最新进展。首先,通过对文献的全面分析,定义了八种不同的掩埋界面工程策略,并阐明了其潜在机制。其次,系统梳理了 SAM 基倒置 PSC 在稳定性研究方面的最新进展。最后,提出了

隆基绿能1.4GW HPBC产能落地印尼来源:索比光伏网 发布时间:2025-06-26 08:52:06

据NEUTRALNEWS等多家外媒消息, 印尼国家油气公司Pertamina旗下新能源与可再生能源公司(Pertamina NRE)与隆基绿能科技股份有限公司正式启动了一项在印尼建设太阳能电池板制造设施的战略项目。

1.4GW HPBC产能,落地印尼!来源:索比光伏网 发布时间:2025-06-25 10:59:08

据NEUTRALNEWS等多家外媒消息, 印尼国家油气公司Pertamina旗下新能源与可再生能源公司(Pertamina NRE)与隆基绿能科技股份有限公司正式启动了一项在印尼建设太阳能电池板制造设施的战略项目。该举措支持印尼政府履

南京大学最新Nature Energy!钙钛矿技术的终极体现来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-06-24 13:48:05

为突破这一限制并进一步降低光伏发电的平准化成本,超越单结器件效率极限的多结架构方案成为迫切需求。其中全钙钛矿叠层太阳能电池通过能带隙可调的钙钛矿材料,可将两个或多个能带互补的子电池集成于单一器件(如框1所示),该技术通过减少光子热化损失,使认证能量转换效率(PCE)突破30%,显著优于单结硅基(27.4%)和钙钛矿(26.7%,最高为27%了)电池。更值得注意的是,全钙钛矿叠层微型组件效率已达24.8%,超越单结钙钛矿组件23.2%的纪录。

低成本策略突破30%效率:DMSO气相熏蒸提升钙钛矿/硅叠层太阳能电池性能来源:新能源与能效 发布时间:2025-06-23 14:09:39

在推动钙钛矿太阳能电池产业化的征程中,如何制备高质量的大颗粒、低缺陷的宽带隙钙钛矿薄膜,一直是效率提升和稳定性改善的核心难题。近日,研究团队提出了一种简便有效的溶剂气相熏蒸策略(DMSO fumigation),在不更改前驱体配方的情况下,显著改善了宽带隙钙钛矿的结晶过程,制备出高质量薄膜,成功实现了30.9%的钙钛矿/硅(TOPCon)叠层电池转换效率(认证效率30.83%),迈出了产业化关键一步。

【光伏快报】国网山东董事长调整;太阳能发电量增长18.3%​来源:光伏网整理 发布时间:2025-06-17 11:43:37

在近日举行的2025 SNEC展会上,江苏中坚金属材料有限公司推出的“双梁型合金钢边框”,以高强度、高安全、高适配、高耐蚀和超低碳等硬核竞争力,解决了光伏电站在极端条件下的稳定运行与全生命周期的可靠性。尤其是在全球光伏装机规模日益增长、光伏发电占比不断提升的背景下,光伏产品的质量与强度直接决定着全球能源转型进程。相比于“卷价格”,光伏行业更应该卷质量、卷产品、卷强度、卷安全,用“硬卷”代替“内卷”。

溶剂工程和饱和钝化策略!西湖大学王睿&浙江大学薛晶晶用于改善钙钛矿太阳能电池缺陷钝化和再现性的氟化异丙醇来源:钙钛矿学习与交流 发布时间:2025-06-13 15:48:28

第一作者:西湖大学王思思博士通讯作者:西湖大学王睿&浙江大学薛晶晶表面缺陷钝化对于提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性至关重要。然而,其可重复性和普遍适用性尚未得到充分探索,这限制了大规模生产。在此,西湖大学王睿&浙江大学薛晶晶我们介绍团队研究了一种基于氟化异丙醇的钝化策略,该策略可通过仅一层薄的低维钙钛矿实现表面缺陷的完全钝化,且不干扰电荷传输。氟化异丙醇降低了钝化剂分子与钙钛矿的反应活性,并允许使用高浓度钝化剂,确保缺陷完全钝化。随后用氟化异丙醇和异丙醇的混合溶剂冲洗,去除多余的钝化剂分子。我们证明,该

索比直击|2025 SNEC 新品巡礼(DAY 1)来源:索比光伏网 发布时间:2025-06-12 09:06:06

6月11日,万众期待的第十八届(2025)SNEC国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会在上海国家会展中心盛大开幕。

中来股份:持续技术创新,TOPCon电池获超低温度系数认证,引领行业新高度来源:中来股份 发布时间:2025-06-10 09:09:37

近日,中来股份再次展现其技术创新能力,其自主研发的TOPCon电池成功通过国家光伏产业计量测试中心(NPVM)的严格测试,获得了-0.2557%/℃的最大功率温度系数认证。这一突破性成果不仅标志着中来股份在高效光伏技术上的重大飞跃,也预示着太阳能发电效率与稳定性的全新里程碑。

起拍价为30.23万元!又一光伏企业破产拍卖!来源:索比光伏网 发布时间:2025-05-29 10:58:57

5月29日,据全国企业破产重整案件信息网披露,宁夏天得太阳能电力工程有限公司已向石嘴山市惠农区人民法院申请破产,案号为(2025)宁0205破申1号。同时,宁夏天得太阳能电力工程有限公司发布破产资产拍卖公告,受破