太陽能電池是一款能夠將光能轉換成電力的器件,這其中利用的光伏效應。而能夠產生光伏效應的材料有許多種,例如:多晶硅,單晶硅,砷化鎵,非晶硅,硒銦銅等。而它們的發電原理基本是相同的,下面我們就拿晶體舉例來描述一下光發電過程。
我們知道,P型晶體硅經過摻雜磷就能夠得到N型硅,然后就形成了P-N結。這樣當光線照射到太陽電池表面時,那么另外一部分的光子就會被硅材料吸收;而光子的能量就傳遞給了硅原子,導致電子發生了越遷,進而自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差,一旦外部接通電路之后,那么在該電壓的作用下,就會有電流流過外部電路因此就產生一定的輸出功率。而這個就是光子能量轉換成電能的過程。
而上面所提到的硅可是我們這個星球上儲藏最為豐量的材料之一。在19世紀科學家們發現了晶體硅的半導體特性后,它讓人們大為改變,到了20世紀末.我們的生活中就到處都能夠看到硅的身影和作用,而晶體硅的太陽能電池是近15年來形成產業化最快的。
其實早在上世紀60年代,科學家們就己經將太陽能電池應用到了空間技術、通信衛星供電,而在上世紀末,光伏發電環保節能的能源形式備受青睞,使得它在眾多領域中也大顯身手。好比有:太陽能路燈、太陽能發電戶用系統、光伏水泵(飲水或灌溉)、通信電源、石油輸油管道陰極保護、村寨供電的獨立系統、海水淡化系統、光纜通 信泵站電源、城鎮中路標、高速公路路標等。