太陽(yáng)能電池·光電池

太陽(yáng)能電池·光電池|太陽(yáng)能電池價(jià)格|光電池廠(chǎng)家

太陽(yáng)能電池又稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導體薄片。它只要被滿(mǎn)足一定照度條件的光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱(chēng)為太陽(yáng)能光伏（Photovoltaic，縮寫(xiě)為PV），簡(jiǎn)稱(chēng)光伏。
太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應或者光化學(xué)效應直接把光能轉化成電能的裝置。以光電效應工作的晶硅太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應工作的薄膜太陽(yáng)能電池實(shí)施太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。

分類(lèi)
太陽(yáng)能電池按結晶狀態(tài)可分為結晶系薄膜式和非結晶系薄膜式（以下表示為a-）兩大類(lèi)，而前者又分為單結晶形和多結晶形。
按材料可分為硅薄膜形、化合物半導體薄膜形和有機膜形，而化合物半導體薄膜形又分為非結晶形（a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等）、ⅢV族（GaAs,InP等）、ⅡⅥ族（Cds系）和磷化鋅 (Zn 3 p 2 ）等。
太陽(yáng)能電池根據所用材料的不同，太陽(yáng)能電池還可分為：硅太陽(yáng)能電池、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池、納米晶太陽(yáng)能電池、有機太陽(yáng)能電池、塑料太陽(yáng)能電池，其中硅太陽(yáng)能電池是發(fā)展最成熟的，在應用中居主導地位。

基本特性
太陽(yáng)能電池的基本特性有太陽(yáng)能電池的極性、太陽(yáng)電池的性能參數、太陽(yáng)能電環(huán)保電池的伏安特性三個(gè)基本特性。具體解釋如下
1、太陽(yáng)能電池的極性
硅太陽(yáng)能電池的一般制成P+/N型結構或N+/P型結構，P+和N+，表示太陽(yáng)能電池正面光照層半導體材料的導電類(lèi)型;N和P，表示太陽(yáng)能電池背面襯底半導體材料的導電類(lèi)型。太陽(yáng)能電池的電性能與制造電池所用半導體材料的特性有關(guān)。
2、太陽(yáng)電池的性能參數
太陽(yáng)電池的性能參數由開(kāi)路電壓、短路電流、最大輸出功率、填充因子、轉換效率等組成。這些參數是衡量太陽(yáng)能電池性能好壞的標志。
3　太陽(yáng)能電池的伏安特性
P-N結太陽(yáng)能電池包含一個(gè)形成于表面的淺P-N結、一個(gè)條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個(gè)涵蓋整個(gè)背部表面的背面歐姆接觸以及一層在正面的抗反射層。當電池暴露于太陽(yáng)光譜時(shí)，能量小于禁帶寬度Eg的光子對電池輸出并無(wú)貢獻。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會(huì )對電池輸出貢獻能量Eg，小于Eg的能量則會(huì )以熱的形式消耗掉。因此，在太陽(yáng)能電池的設計和制造過(guò)程中，必須考慮這部分熱量對電池穩定性、壽命等的影響。

性能參數
1、開(kāi)路電壓
開(kāi)路電壓UOC：即將太陽(yáng)能電池置于A(yíng)M1.5光譜條件、100 mW/cm2的光源強度照射下，在兩端開(kāi)路時(shí)，太陽(yáng)能電池的輸出電壓值。
2、短路電流
短路電流ISC：就是將太陽(yáng)能電池置于A(yíng)M1.5光譜條件、100 mW/cm2的光源強度照射下，在輸出端短路時(shí)，流過(guò)太陽(yáng)能電池兩端的電流值。
3、最大輸出功率
太陽(yáng)能電池的工作電壓和電流是隨負載電阻而變化的，將不同阻值所對應的工作電壓和電流值做成曲線(xiàn)就得到太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線(xiàn)。如果選擇的負載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大，即可獲得最大輸出功率，用符號Pm表示。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱(chēng)為最佳工作電壓和最佳工作電流，分別用符號Um和Im表示。
4、填充因子
太陽(yáng)能電池的另一個(gè)重要參數是填充因子FF（fill factor），它是最大輸出功率與開(kāi)路電壓和短路電流乘積之比。
FF： 是衡量太陽(yáng)能電池輸出特性的重要指標， 是代表太陽(yáng)能電池在帶最佳負載時(shí)， 能輸出的最大功率的特性，其值越大表示太陽(yáng)能電池的輸出功率越大。FF 的值始終小于1。串、并聯(lián)電阻對填充因子有較大影響。串聯(lián)電阻越大，短路電流下降越多，填充因子也隨之減少的越多；并聯(lián)電阻越小，其分電流就越大，導致開(kāi)路電壓就下降的越多，填充因子隨之也下降的越多。
5、轉換效率
太陽(yáng)能電池的轉換效率指在外部回路上連接最佳負載電阻時(shí)的最大能量轉換效率，等于太陽(yáng)能電池的輸出功率與入射到太陽(yáng)能電池表面的能量之比。太陽(yáng)能電池的光電轉換效率是衡量電池質(zhì)量和技術(shù)水平的重要參數，它與電池的結構、結特性、材料性質(zhì)、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環(huán)境變化等有關(guān)。

功率計算
太陽(yáng)能交流發(fā)電系統是由太陽(yáng)電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽(yáng)能直流發(fā)電系統則不包括逆變器。為了使太陽(yáng)能發(fā)電系統能為負載提供足夠的電源，就要根據用電器的功率，合理選擇各部件。下面以100W輸出功率，每天使用6個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計算方法：
1.首先應計算出每天消耗的瓦時(shí)數(包括逆變器的損耗)：
若逆變器的轉換效率為90%，則當輸出功率為100W時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應為100W/90%≈111W；若按每天使用5小時(shí)，則耗電量為111W×5h=555Wh。
計算太陽(yáng)能電池板：
按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計算，再考慮到充電效率和充電過(guò)程中的損耗，太陽(yáng)能電池板的輸出功率應為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過(guò)程中，太陽(yáng)能電池板的實(shí)際使用功率。

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