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標(biāo)簽 > 太陽(yáng)能電池
太陽(yáng)能電池又稱為“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(dǎo)體薄片。它只要被滿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)上稱為太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic,縮寫為PV),簡(jiǎn)稱光伏。
太陽(yáng)能電池又稱為“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(dǎo)體薄片。它只要被滿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)上稱為太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic,縮寫為PV),簡(jiǎn)稱光伏。
太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的晶硅太陽(yáng)能電池為主流,而以光化學(xué)效應(yīng)工作的薄膜電池實(shí)施太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。
太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對(duì),在p-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下,光生空穴流向p區(qū),光生電子流向n區(qū),接通電路后就產(chǎn)生電流。這就是光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。
太陽(yáng)能電池又稱為“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(dǎo)體薄片。它只要被滿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)上稱為太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic,縮寫為PV),簡(jiǎn)稱光伏。
太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的晶硅太陽(yáng)能電池為主流,而以光化學(xué)效應(yīng)工作的薄膜電池實(shí)施太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。
太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對(duì),在p-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下,光生空穴流向p區(qū),光生電子流向n區(qū),接通電路后就產(chǎn)生電流。這就是光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。
太陽(yáng)能發(fā)電有兩種方式,一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式,另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。
光—熱—電轉(zhuǎn)換
光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過(guò)利用太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電,一般是由太陽(yáng)能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣,再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過(guò)程是光—熱轉(zhuǎn)換過(guò)程;后一個(gè)過(guò)程是熱—電轉(zhuǎn)換過(guò)程,與普通的火力發(fā)電一樣。太陽(yáng)能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高,估計(jì)它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍。一座1000MW的太陽(yáng)能熱電站需要投資20~25億美元,平均1kW的投資為2000~2500美元。因此,只能小規(guī)模地應(yīng)用于特殊的場(chǎng)合,而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算,還不能與普通的火電站或核電站相競(jìng)爭(zhēng)。
光—電直接轉(zhuǎn)換
太陽(yáng)能電池發(fā)電是根據(jù)特定材料的光電性質(zhì)制成的。黑體(如太陽(yáng))輻射出不同波長(zhǎng)(對(duì)應(yīng)于不同頻率)的電磁波, 如紅外線、紫外線、可見(jiàn)光等等。當(dāng)這些射線照射在不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體上,光子與導(dǎo)體或半導(dǎo)體中的自由電子作用產(chǎn)生電流。射線的波長(zhǎng)越短,頻率越高,所具有的能量就越高,例如紫外線所具有的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紅外線。但是并非所有波長(zhǎng)的射線的能量都能轉(zhuǎn)化為電能,值得注意的是光電效應(yīng)于射線的強(qiáng)度大小無(wú)關(guān),只有頻率達(dá)到或超越可產(chǎn)生光電效應(yīng)的閾值時(shí),電流才能產(chǎn)生。能夠使半導(dǎo)體產(chǎn)生光電效應(yīng)的光的最大波長(zhǎng)同該半導(dǎo)體的禁帶寬度相關(guān),譬如晶體硅的禁帶寬度在室溫下約為1.155eV,因此必須波長(zhǎng)小于1100nm的光線才可以使晶體硅產(chǎn)生光電效應(yīng)。 太陽(yáng)電池發(fā)電是一種可再生的環(huán)保發(fā)電方式,發(fā)電過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。按照制作材料分為硅基半導(dǎo)體電池、CdTe薄膜電池、CIGS薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機(jī)材料電池等。其中硅電池又分為單晶電池、多晶電池和無(wú)定形硅薄膜電池等。對(duì)于太陽(yáng)電池來(lái)說(shuō)最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)換效率,在實(shí)驗(yàn)室所研發(fā)的硅基太陽(yáng)能電池中,單晶硅電池效率為25.0%,多晶硅電池效率為20.4%,CIGS薄膜電池效率達(dá)19.6%,CdTe薄膜電池效率達(dá)16.7%,非晶硅(無(wú)定形硅)薄膜電池的效率為10.1%
太陽(yáng)電池是一種可以將能量轉(zhuǎn)換的光電元件,其基本構(gòu)造是運(yùn)用P型與N型半導(dǎo)體接合而成的。半導(dǎo)體最基本的材料是“硅”,它是不導(dǎo)電的,但如果在半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì),就可以做成P型與N型半導(dǎo)體,再利用P型半導(dǎo)體有個(gè)空穴(P型半導(dǎo)體少了一個(gè)帶負(fù)電荷的電子,可視為多了一個(gè)正電荷),與N型半導(dǎo)體多了一個(gè)自由電子的電位差來(lái)產(chǎn)生電流,所以當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí),光能將硅原子中的電子激發(fā)出來(lái),而產(chǎn)生電子和空穴的對(duì)流,這些電子和空穴均會(huì)受到內(nèi)建電位的影響,分別被N型及P型半導(dǎo)體吸引,而聚集在兩端。此時(shí)外部如果用電極連接起來(lái),形成一個(gè)回路,這就是太陽(yáng)電池發(fā)電的原理。
簡(jiǎn)單的說(shuō),太陽(yáng)光電的發(fā)電原理,是利用太陽(yáng)電池吸收0.4μm~1.1μm波長(zhǎng)(針對(duì)硅晶)的太陽(yáng)光,將光能直接轉(zhuǎn)變成電能輸出的一種發(fā)電方式。
由于太陽(yáng)電池產(chǎn)生的電是直流電,因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直/交流轉(zhuǎn)換器,換成交流電,才能供電至家庭用電或工業(yè)用電。
太陽(yáng)能電池的充電發(fā)展太陽(yáng)能電池應(yīng)用在消費(fèi)性商品上,大多有充電的問(wèn)題,過(guò)去一般的充電對(duì)象采用鎳氫或鎳鎘干電池,但是鎳氫干電池?zé)o法抗高溫,鎳鎘干電池有環(huán)保污染的問(wèn)題。超級(jí)電容發(fā)展快速,容量超大,面積反縮小,加上價(jià)格低廉,因此有部份太陽(yáng)能產(chǎn)品開(kāi)始改采超級(jí)電容為充電對(duì)象,因而改善了太陽(yáng)能充電的許多問(wèn)題:
充電較快速,
壽命長(zhǎng)5倍以上,
充電溫度范圍較廣,
減少太陽(yáng)能電池用量(可低壓充電)。
IBC背接觸結(jié)構(gòu)薄膜缺陷分析:多尺度表征技術(shù)(PL/AFM/拉曼)的應(yīng)用
精確無(wú)損測(cè)量薄膜厚度對(duì)光伏太陽(yáng)能電池等電子器件很關(guān)鍵。在高效硅異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽(yáng)能電池中,叉指背接觸(IBC)設(shè)計(jì)可減少光反射和改善光捕獲,但其制備需...
2025-04-21 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池測(cè)量IBC 155 0
IBC技術(shù)新突破:基于物理氣相沉積(PVD)的自對(duì)準(zhǔn)背接觸SABC太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)
交叉指式背接觸(IBC)太陽(yáng)能電池因其無(wú)前電極設(shè)計(jì)和雙面鈍化接觸特性,具有高效率潛力。然而,傳統(tǒng)IBC電池制造工藝復(fù)雜,涉及多次摻雜和電極圖案化步驟,增...
2025-04-14 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池IBC 124 0
從制備工藝到量子效率:雙維度解析超薄碲化鎘(CdTe)太陽(yáng)能電池性能
碲化鎘(CdTe)吸收層是太陽(yáng)能電池的核心部件,其晶體結(jié)構(gòu)直接影響載流子濃度與壽命,進(jìn)而決定電池的開(kāi)路電壓(Voc)和短路電流密度(Jsc)。因此,吸收...
2025-04-11 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池測(cè)試儀測(cè)量 293 0
突破25%效率壁壘:鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中光伏參數(shù)的多維度協(xié)同優(yōu)化
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSCs)MillennialSolar效率與穩(wěn)定性:鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因其高效率(超過(guò)25%)和潛在的商業(yè)化前景而受到關(guān)注。其效率依賴...
2025-04-07 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光伏 391 0
TOPCon太陽(yáng)能電池金屬接觸失效機(jī)制:基于加速濕熱測(cè)試的鈉鹽影響
TOPCon太陽(yáng)能電池因其高效率(>25%)和成本效益,逐漸成為光伏市場(chǎng)的主流技術(shù)。然而,其在濕熱環(huán)境下的可靠性問(wèn)題(如金屬接觸腐蝕)尚未完全解決...
2025-04-02 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光伏測(cè)量 281 0
效率25.2%,基于薄層電阻調(diào)控的BC太陽(yáng)能電池鈍化與抗反射技術(shù)研究
IBC太陽(yáng)能電池因消除正面金屬化、減少陰影損失和增加光吸收面積,有實(shí)現(xiàn)高效的潛力,但制造復(fù)雜且昂貴。本文運(yùn)用Quokka3模擬對(duì)IBC太陽(yáng)能電池展開(kāi)研究...
2025-03-28 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池IBC 238 0
背接觸(BC)太陽(yáng)能電池組件封裝損失研究:從材料選擇到工藝優(yōu)化
本文研究了背接觸(BC)太陽(yáng)能電池在組件封裝過(guò)程中的電池到組件(CTM)比率,這是光伏行業(yè)中一個(gè)創(chuàng)新且日益重要的研究焦點(diǎn)。通過(guò)比較雙面電池和背接觸電池組...
2025-03-24 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池電池組件BC 530 0
從17.2%到19.2%效率提升:化學(xué)蝕刻在異位鉍摻雜CdSeTe電池中的應(yīng)用
CdSeTe是一種重要的光伏材料,理論光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)超30%,世界紀(jì)錄PCE達(dá)22.6%。當(dāng)前對(duì)CdSeTe太陽(yáng)能電池的摻雜研究重點(diǎn)已從銅摻雜轉(zhuǎn)...
2025-03-21 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光伏材料電池 225 0
12%到18%:超薄碲化鎘CdTe太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化驅(qū)動(dòng) BIPV 高效升級(jí)
碲化鎘(CdTe)薄膜太陽(yáng)能電池因其高效率、良好的弱光性能和高溫穩(wěn)定性,非常適合用于建筑一體化光伏(BIPV)。為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本、緩解碲(Te)資...
2025-03-14 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池碲化鎘 493 0
采用微米級(jí)三角形橫截面柵線,實(shí)現(xiàn)99.86%透明度與低電阻,引領(lǐng)前接觸技術(shù)革新與應(yīng)用
在傳統(tǒng)的光電設(shè)備(如太陽(yáng)能電池)中,前接觸(如柵線)通常會(huì)因?yàn)榉瓷浜臀論p失部分入射光,導(dǎo)致效率降低。此外,透明導(dǎo)電氧化物(TCO)層的使用也會(huì)帶來(lái)額外...
2025-03-12 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池低電阻光電設(shè)備 240 0
IP6162集成隔離通信 , 可級(jí)聯(lián)使用的光伏MPPT DC-DC太陽(yáng)能電池板立即下載
類別:電子資料 2025-03-27 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能發(fā)電太陽(yáng)能光伏
光伏太陽(yáng)能電池板可編程最大功率點(diǎn)跟蹤控制器SM72442數(shù)據(jù)表立即下載
類別:電子資料 2024-04-16 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池控制器
適用于化學(xué)物的簡(jiǎn)單電池充電器IC介紹立即下載
類別:電子資料 2023-11-22 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池電流電池充電器
基于C++Builder的太陽(yáng)能電池測(cè)試軟件設(shè)計(jì)立即下載
類別:電子資料 2023-11-09 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池單片機(jī)usb
太陽(yáng)能電池晶體硅光伏組件封裝淺析(工藝控制篇)立即下載
類別:電子資料 2023-11-03 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光伏晶體硅
太陽(yáng)能光伏玻璃及其薄膜的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用(一)立即下載
類別:電子資料 2023-11-03 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能光伏
太陽(yáng)能光伏玻璃及其薄膜的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用(四)立即下載
類別:電子資料 2023-11-03 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池多晶硅
一種新型的最大功率跟蹤實(shí)現(xiàn)方法在太陽(yáng)能充電器中的應(yīng)用立即下載
類別:電子資料 2023-11-02 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池蓄電池太陽(yáng)能充電器
類別:電子資料 2023-11-02 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光伏接線盒
高效三結(jié)聚合物太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)創(chuàng)造新記錄立即下載
類別:電子資料 2023-11-02 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能
隆基再次刷新晶硅-鈣鈦礦疊層電池轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄
近日,經(jīng)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)認(rèn)證,隆基自主研發(fā)的晶硅-鈣鈦礦兩端疊層電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到34.85%,再次刷新晶硅-鈣鈦礦疊層電池轉(zhuǎn)換效率世...
2025-04-27 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光伏隆基 133 0
今日,全球知名知識(shí)產(chǎn)權(quán)綜合信息服務(wù)提供商IPRdaily發(fā)布了《全球太陽(yáng)能電池及組件發(fā)明專利排行榜(TOP50)》《全球鈣鈦礦太陽(yáng)能電池發(fā)明專利排行榜(...
2025-04-22 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池天合光能鈣鈦礦 296 0
光子倍增技術(shù)核心:量子裁剪在鐿摻雜金屬鹵化物鈣鈦礦中的光線追蹤分析,16.27%功率躍升
UbiQD公司正在開(kāi)發(fā)用于太陽(yáng)能電池組件的新型聚合物封裝技術(shù),通過(guò)集成熒光量子點(diǎn)來(lái)提升光伏性能。摻鐿鈣鈦礦材料CsPb(Cl???Br?)?具有量子裁剪...
2025-03-31 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光線追蹤 290 0
效率突破24.32%!江蘇大學(xué)J Mater Sci發(fā)文:雙面鍍銅金屬化n-TOPCon太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性研究
隨著技術(shù)進(jìn)步,n-TOPCon晶體硅太陽(yáng)能電池成為主流結(jié)構(gòu)之一,但金屬接觸處理是其在工業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。絲網(wǎng)印刷銀漿工藝雖成熟,但成本高,銅、鎳等金屬...
2025-03-26 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池晶體硅TOP 434 0
最新AM:認(rèn)證效率29.2%,基于透明原位鈍化觸點(diǎn)的鈣鈦礦/硅疊層太陽(yáng)能電池
鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽(yáng)能電池因其高功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)而備受關(guān)注。然而,n-i-p結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦/硅串聯(lián)電池在空穴傳輸層(HTL)方面存在光學(xué)缺陷和內(nèi)在不穩(wěn)...
2025-03-10 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池測(cè)試儀鈣鈦礦 338 0
吉時(shí)利數(shù)字源表太陽(yáng)能電池測(cè)試
在全球能源轉(zhuǎn)型的大潮中,太陽(yáng)能作為一種清潔、可再生的能源,越來(lái)越受到各國(guó)**和企業(yè)的重視。隨著太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展,太陽(yáng)能電池的效率也得到了顯著提升...
2025-02-20 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池數(shù)字源表 230 0
參考組件對(duì)IV曲線測(cè)試的關(guān)鍵影響及解決方案
本文探討了參考組件在IV曲線測(cè)試中的關(guān)鍵作用,分析了不同材料太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)差異,并介紹了德國(guó)GMC-I高美測(cè)儀的解決方案,包括使用不同KG濾光片進(jìn)...
2025-02-11 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光伏 274 0
降銀的網(wǎng)版印刷技術(shù):無(wú)網(wǎng)結(jié)搭接對(duì)銀漿印刷形貌的影響與優(yōu)化
隨著全球能源需求的增長(zhǎng),太陽(yáng)能電池技術(shù)迅速發(fā)展,成為可再生能源的重要組成部分。預(yù)計(jì)到2029年,太陽(yáng)能電池板市場(chǎng)規(guī)模將突破700GW。本文探討了網(wǎng)版印刷...
2025-02-07 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池能源印刷技術(shù) 499 0
IBC-PSC叉指背接觸鈣鈦礦太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)模擬,清華大學(xué)Nano Res. Energy期刊
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSCs)作為第四代光伏技術(shù),近年來(lái)在光電轉(zhuǎn)換效率(PCEs)和電池工業(yè)化方面取得了顯著進(jìn)展。鈣鈦礦吸收層結(jié)合了有機(jī)和無(wú)機(jī)半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)...
2025-02-06 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池光伏IBC 422 0
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的降解機(jī)制和穩(wěn)定化技術(shù),解決實(shí)際應(yīng)用中面臨的穩(wěn)定性問(wèn)題
鈣鈦礦材料因其超過(guò)25%的認(rèn)證光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)而在下一代太陽(yáng)能材料中占據(jù)主流地位。鈣鈦礦/硅串聯(lián)電池已實(shí)現(xiàn)超過(guò)33%的效率,超越了傳統(tǒng)硅太陽(yáng)能電池...
2025-01-24 標(biāo)簽:太陽(yáng)能電池MPPT鈣鈦礦 670 0
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