光生伏打原理的基本過(guò)程是怎樣的？

【專家解說(shuō)】：太陽(yáng)能電池的工作原理當(dāng)表面蒸發(fā)一層透光金屬薄膜的半導(dǎo)體薄片被光照射時(shí),在它的另一側(cè)和金屬膜之間將產(chǎn)生一定的電壓,這種現(xiàn)象稱為光生伏打效應(yīng),簡(jiǎn)稱光伏效應(yīng) 太陽(yáng)能發(fā)電分光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。不論產(chǎn)銷量、發(fā)展速度和發(fā)展前景、光熱發(fā)電都趕不上光伏發(fā)電。可能因光伏發(fā)電普及較廣而接觸光熱發(fā)電較少，通常民間所說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電往往指的就是太陽(yáng)能光伏發(fā)電，簡(jiǎn)稱光電。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏打效應(yīng)原理，利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并網(wǎng)發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構(gòu)成，不涉及機(jī)械部件，所以，光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。理論上講，光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級(jí)電站，小到玩具，光伏電源可以無(wú)處不在。目前，光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面：一是為無(wú)電場(chǎng)合提供電源，主要為廣大無(wú)電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力，還有微波中繼電源等，另外，還包括一些移動(dòng)電源和備用電源；二是太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品，如各類太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能路燈和太陽(yáng)能草地廠各種燈具等；三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達(dá)國(guó)家己經(jīng)大面積推廣實(shí)施。我國(guó)并網(wǎng)發(fā)電還未起步，不過(guò)，2008年北京“綠色奧運(yùn)”部分用電將會(huì)由太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電提供。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)電池（片），有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。國(guó)產(chǎn)晶體硅電池效率在10－13％左右，國(guó)外同類產(chǎn)品效率約12－14％。由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)電池片組成的太陽(yáng)能電池板稱為光伏組件。2002年全球太陽(yáng)電池和光伏組件產(chǎn)量約600MW，其中日本占45％，美國(guó)25％，歐洲約22％。日本是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的因家，在不到10年的時(shí)間里超過(guò)了美國(guó)，2001年世界10大太陽(yáng)電池生產(chǎn)廠，日本就有4家，分別是夏普、京都陶瓷、三洋和三菱。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家大都制訂了“陽(yáng)光計(jì)劃”，并采取措施鼓勵(lì)居民安裝太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，比如部分贈(zèng)款、無(wú)息貸款和“種子基金”等，并以高出普通電價(jià)幾倍的價(jià)格購(gòu)買居民家中多余的太陽(yáng)能電量。 我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展較快，但總體規(guī)模較小，2002年太陽(yáng)電池產(chǎn)量約SMW，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)25MW，不到世界的1％，為配合西部大開(kāi)發(fā)，我國(guó)政府實(shí)施了“陽(yáng)光計(jì)劃”、“乘風(fēng)計(jì)劃”和“光明工程”等，利用太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電為解決西部廣大無(wú)電地區(qū)農(nóng)牧民生活生產(chǎn)用電，這一工程配套資金20多億人民幣。我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)品的市場(chǎng)主要在西部，另有部分產(chǎn)品出日，如組件、小系統(tǒng)和日用太陽(yáng)能電子產(chǎn)品等。由于國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能電池晶片產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，許多廠家進(jìn)日大量電池片封裝組件。在光伏產(chǎn)業(yè)方面，深圳占有部分江山，產(chǎn)品加工能力、產(chǎn)品質(zhì)量和銷量在國(guó)內(nèi)外都有一定的影響。政府應(yīng)加大扶持力度，使之?dāng)U大規(guī)模發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)群，進(jìn)而成為深圳的一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)迅速，不僅因?yàn)樗蔷哂性S多優(yōu)點(diǎn)的清潔能源，一個(gè)更誘人的動(dòng)因是，在太陽(yáng)能與建筑一體化的過(guò)程中，太陽(yáng)電池組件比太陽(yáng)能熱水器與建筑更有親合力。太陽(yáng)電池組件不僅可以作為能源設(shè)備，還可作為屋面和墻面材料，既供電節(jié)能，又節(jié)省了建材，國(guó)外己有非常好的案例。因此，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)與建筑結(jié)合方面，將具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，前途無(wú)限。