太阳能电池：工作原理和施工（包括图表）

什么是太阳能电池？

一种太阳能电池(也被称为光伏电池或PV电池)被定义为一种将光能转换为电能通过光生伏打效应。太阳能电池基本上是一个P-n结二极管。太阳能电池是光电单元的形式，定义为电气特性的装置 - 例如当前那电压， 要么抵抗性-在光线下变化。

可以组合各种太阳能电池以形成通常称为太阳能电池板的模块。普通单结硅太阳能电池可以产生大约0.5至0.6伏的最大开路电压。本身并不多 - 但记住这些太阳能电池很小。当组合到大型太阳能电池板中时，可以产生相当大量的可再生能量。

施工太阳能电池

太阳能电池基本上就是一个结二极管虽然它的结构与传统的p-n结二极管略有不同。很薄的一层P型半导体在相对较厚的地方成长n型半导体。然后我们申请一些更精细的电极在p型半导体层的顶部。

这些电极不会阻碍光以到达薄的p型层。就在p型层下面有一个P-n结。我们还在N型层的底部提供电流收集电极。我们通过薄玻璃封装整个组件以保护太阳能电池避免任何机械震动。

太阳能电池的工作原理

当光线到达时P-n结，光光子可以通过非常薄的p型层容易地进入结。以光子形式的光能为结的连接提供足够的能量以产生多个电子孔对。入射光断开结射的热平衡条件。耗尽区中的自由电子可以快速地达到结的n型侧。

同样，耗竭中的孔可以很快地到达结的p型一侧。一旦新产生的自由电子来到n型边，由于结的势垒而不能再越过结。

类似地，新创造的孔一旦到达p型侧不能进一步跨越交界处的相同阻挡电位。当电子浓度在一侧变得更高时，即结的N型侧和孔的浓度在另一侧变得更加侧，即结的P型侧，P-N结的表现类似于小电池单元。设置电压，称为照片电压。如果我们在交界处连接一个小负荷，那么将有一个微小的电流流过它。

V-I的光伏电池特性

用于太阳能电池的材料

用于此目的的材料必须具有接近1.5EV的带隙。常用的材料是 -

1. 硅。
2. 砷化镓。
3. CDTE。
4. CuInSe₂

用于太阳能电池的材料标准

1. 必须从1EV到1.8EV有带隙。
2. 它必须具有高的光吸收能力。
3. 它必须具有高导电性。
4. 原料必须以丰富的丰富，材料的成本必须低。

太阳能电池的优点

1. 没有污染。
2. 它必须持续很长时间。
3. 没有维护成本。

太阳能电池的缺点

1. 它具有很高的安装成本。
2. 它的效率低。
3. 在阴天，能量不能产生，在晚上我们也不会得到太阳能。

使用太阳能发电系统

1. 它可以用来给电池充电。
2. 用于光线计。
3. 它用于电源计算器和手表。
4. 它可以用于航天器以提供电能。

结论：虽然太阳能电池有一些劣势相关的，但缺点预计会克服这项技术进步，因为该技术正在推进，太阳能板的成本以及安装成本，将减少，以便每个人都可以努力安装系统。此外，政府在多年后奠定了很大的重视太阳能，因此我们可能希望每个家庭和每个电气系统都由太阳能或可再生能源供电。