太陽能發(fā)電是什么原理

優(yōu)質(zhì)回答：太陽能它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P－N結(jié)。當(dāng)光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了躍遷，成為自由電子在P－N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。光伏發(fā)電是利用太陽能級半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽光輻射能，并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式，是當(dāng)今太陽光發(fā)電的主流。在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池，目前得到實(shí)際應(yīng)用的是光伏電池。擴(kuò)展資料太陽能發(fā)電具有許多獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)：1、太陽能是取之不盡、用之不竭的潔凈能源，而且太陽能光伏發(fā)電是安全可靠的，不會受到能源危機(jī)和燃料市場不穩(wěn)定因素的影響；2、太陽光普照大地，太陽能是隨處可得的，太陽能光伏發(fā)電對于偏遠(yuǎn)無電地區(qū)尤其適用，而且會降低長距離電網(wǎng)的建設(shè)和輸電線路上的電能損失；3、太陽能的產(chǎn)生不需要燃料，使得運(yùn)行成本大大降低；4、除了跟蹤式外，太陽能光伏發(fā)電沒有運(yùn)動部件，因此不易損毀，安裝相對容易，維護(hù)簡單；5、太陽能光伏發(fā)電不會產(chǎn)生任何廢棄物，并且不會產(chǎn)生噪音、溫室及有毒氣體，是很理想的潔凈能源。安裝1KW光伏發(fā)電系統(tǒng)，每年可少排放CO2600～2300kg，NOx16kg，SOx9kg及其他微粒0.6kg。參考資料來源：搜狗百科-太陽能發(fā)電

優(yōu)質(zhì)回答：太陽能光利用最成功的是用光—電轉(zhuǎn)換原理制成的太陽電池（又稱光電池）。太陽電池1954年誕生于美國貝爾實(shí)驗(yàn)室，隨后1958年被用作“先鋒1號”人造衛(wèi)星的電源上了天。這種電池一下子就使人造衛(wèi)星的電源可安全工作達(dá)20年之久，從而徹底取代了只能連續(xù)工作幾天的化學(xué)電池，為航天事業(yè)的發(fā)展提供了一種新的能源動力。 太陽電池是利用半導(dǎo)體內(nèi)部的光電效應(yīng)，當(dāng)太陽光照射到一種稱為“p—n結(jié)”的半導(dǎo)體上時，波長極短的光很容易被半導(dǎo)體內(nèi)部吸收，并去碰撞 硅原子中的“價電子”使“價電子”獲得能量變成自由電子而逸出晶格，從而產(chǎn)生電子流動。 常用太陽電池按其材料可以分為：晶體硅電池、硫化鎘電池、硫化銻電池、砷化鎵電池、非晶硅電池、硒銦銅電池、疊層串聯(lián)電池等。 太陽電池重量輕，無活動部件，使用安全。單位質(zhì)量輸出功率大，即可作小型電源，又可組合成大型電站。目前其應(yīng)用已從航天領(lǐng)域走向各行各業(yè)，走向千家萬戶，太陽能汽車，太陽能游艇，太陽能自行車，太陽能飛機(jī)都相繼問世，然而對人類最有吸引力的是所謂太空太陽站。 太空太陽電站的建立無疑將徹底改善世界的能源狀況，人類都期待這一天的到來。 有一種光電轉(zhuǎn)換裝置叫光電管，它能將光能轉(zhuǎn)化為電能，電能對用電器作功又可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能． 光電管利用的原理是光子具有能量，打到金屬板上有電子逸出，電子在所加電場的作用下定向運(yùn)動形成電流對外作功．

優(yōu)質(zhì)回答：太陽能發(fā)電原理 太陽能電池發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個電子，如果在純硅中摻入有5個電子的原子如磷原子，就成為帶負(fù)電的N型半導(dǎo)體；若在純硅中摻入有3個電子的原子如硼原子，形成帶正電的P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。當(dāng)太陽光照射到P-N結(jié)后，空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動，電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動，形成電流。 制作時，多晶硅經(jīng)過鑄錠、破錠、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷等，就形成P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結(jié)，同時制成背電極，并在有柵線的面涂一層防反射涂層，電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件，就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框，正面覆蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備，就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電，需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲，也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用占另外50%。 太陽能電池芯片太陽能電池芯片是具有光電效應(yīng)的半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體的PN結(jié)被光照后產(chǎn)生電流，當(dāng)光直射太陽能電池芯片，其中一部分被反射，一部分被吸收。一部分透過電池芯片、被吸收的光激發(fā)被束縛的高能級狀態(tài)下的電子，使之成為自由電子，這些自由電子在晶體內(nèi)向各方向移動，余下空穴（電子以前的位置）?？昭ㄒ矅@晶體飄移，自由電子（－）在N結(jié)聚集，空穴（＋）在P結(jié)聚集，當(dāng)外部環(huán)路被閉合，電流產(chǎn)生。太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或 110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為： （一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。（四）逆變器：在很多場合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負(fù)載時，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡單的降壓）。 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮如下因素：Q1、 太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？Q2、 系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？Q3、 系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？Q4、 系統(tǒng)每天需要工作多少小時？Q5、 如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？Q6、 負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流多大？Q7、 系統(tǒng)需求的數(shù)量？

優(yōu)質(zhì)回答：太陽能是指太陽光的輻射能量。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉(zhuǎn)換）和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源利用方式。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢能等等?！　±锰柲艿姆椒ㄖ饕校骸　? 使用太陽電池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能　　* 使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱水　　* 利用太陽光的熱量加熱水，并利用熱水發(fā)電　　* 利用太陽能進(jìn)行海水淡化　　太陽能原理很復(fù)雜，一般可以用半導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。而且現(xiàn)在的轉(zhuǎn)換效率越來越高?！　‖F(xiàn)在，太陽能的利用還不很普及，利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問題，但是太陽電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面得到了應(yīng)用?！　∧壳?，全球最大的屋頂太陽能面板系統(tǒng)位于德國南部比茲塔特（Buerstadt），面積為四萬平方米，每年的發(fā)電量為450萬千瓦。　　利用太陽能原理發(fā)電的系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：　?。ㄒ唬┨柲茈姵匕澹禾柲茈姵匕迨翘柲馨l(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本；　?。ǘ┨柲芸刂破鳎禾柲芸刂破鞯淖饔檬强刂普麄€系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)；　?。ㄈ┬铍姵兀阂话銥殂U酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來?！　。ㄋ模┠孀兤鳎涸诤芏鄨龊?，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負(fù)載時，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡單的降壓）