太阳能发电原理,太阳能发电的原理是什么( 二 )


太阳能发电原理,太阳能发电的原理是什么


4,太阳能的原理是什么.太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分 。其作用是将太阳能的辐射能力转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作 。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本 。太阳能电池板的工作原理:半导体p-n结的光生伏打效应 。简而言之,就是当物体受到光照时,物体内部的电荷分部状态发生变化而产生的电动势和电流的一种效应,当太阳光或者其他光照射到半导体p-n结时,就会在p-n结的两边出现电压 。热能转化为电能太阳能电池是光电转换原理,太阳能热水器,是光热转换太阳能是人类取之不尽用之不竭的能源,同时也是清洁能源,其本身不会产生任何环境污染 。在太阳能的有效利用当中,大阳能光电转换利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域,是太阳能技术应用领域中最受瞩目的项目之一 。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料受光能照射后发生光电反应而实现能量转换 。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池、生物太阳能电池等等,这里主要讲的硅基太阳能电池 。硅太阳能电池 1.硅太阳能电池工作原理与结构 太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,一般的半导体主要结构如下: 图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子 。当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴,它的形成可以参照下图: 图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子 。而黄色的表示掺入的硼原子,因为硼原子周围只有3个电子,所以就会产生入图所示的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成P(positive)型半导体 。同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成N(negative)型半导体 。黄色的为磷原子核,红色的为多余的电子 。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量 。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/㎡ 。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW 。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题 。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制 。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤 。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换 。太阳能既是一次能源,又是可再生能源 。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染 。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代 。5,太阳能发电是什么原理利用硅片的感光原理,人们制出了硅光电池,然后组装成大型电池板,在太阳光或者亮光之下于是便产生了电流,产生的电流用蓄电池存起来,然后用逆变器的形式再变成标准的普通交流电,然后自用或输入到国家电网 。《注:光电池产生的是直流电,通过限流控制装置充入电池,然后如上所示 。》太阳能发电原理 太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应 。硅原子有4个电子,如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子,就成为带负电的N型半导体;若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子,形成带正电的P型半导体 。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池 。当太阳光照射到P-N结后,空穴由N极区往P极区移动,电子由P极区向N极区移动,形成电流 。制作时,多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片 。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结 。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成 。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板 。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极 。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统 。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器 。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网 。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50% 。太阳能电池芯片太阳能电池芯片是具有光电效应的半导体器件,半导体的PN结被光照后产生电流,当光直射太阳能电池芯片,其中一部分被反射,一部分被吸收 。一部分透过电池芯片、被吸收的光激发被束缚的高能级状态下的电子,使之成为自由电子,这些自由电子在晶体内向各方向移动,余下空穴(电子以前的位置) 。空穴也围绕晶体飘移,自由电子(-)在N结聚集,空穴(+)在P结聚集,当外部环路被闭合,电流产生 。太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成 。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器 。各部分的作用为:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分 。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作 。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本 。(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用 。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能 。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项 。(三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池 。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来 。(四)逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC、110VAC的交流电源 。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC 。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器 。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压) 。太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素:Q1、 太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何?Q2、 系统的负载功率多大?Q3、 系统的输出电压是多少,直流还是交流?Q4、 系统每天需要工作多少小时?Q5、 如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天?Q6、 负载的情况,纯电阻性、电容性还是电感性,启动电流多大?Q7、 系统需求的数量? 6,太阳能是什么原理太阳能 维基百科,自由的百科全书 Jump to: navigation, search 美国加州阳光充沛,适合利用太阳能发电 。图中乃美国加州一座於楼顶安装了太阳能电池板用作供电的洗衣房 。放大 美国加州阳光充沛,适合利用太阳能发电 。图中乃美国加州一座于楼顶安装了太阳能电池板用作供电的洗衣房 。太阳能一般指太阳光的辐射能量 。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式 。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式 。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等 。利用太阳能的方法主要有: * 使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能 * 使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水 * 利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电 * 利用太阳能进行海水淡化 现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用 。目前,全球最大的屋顶太阳能面板系统位于德国南部比兹塔特(Buerstadt),面积为四万平方米,每年的发电量为450万千瓦 。日本为了达成京都议定书的二氧化碳减量要求,全日本都普设太阳能光电板,位于日本中部的长野县饭田市,居民在屋顶设置太阳能光电板的比率甚至达2%,堪称日本第一 。太阳能可分为2种: 1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成 。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗 。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电 。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力 。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统 。2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力 。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料 。机电工程署新总部的网站 http://www.emsd.gov.hk/emsd/chi/wnew/exhibition_gallery.shtml 自然小作品 “太阳能”是与自然相关的未完成小作品 。欢迎您积极编辑或修订扩充其内容 。取自"http://wikipedia.cnblog.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%98%B3%E8%83%BD" 太阳能一般指太阳光的辐射能量 。在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能 。太阳内部的这种核聚变反应,可以维持几十亿至上百亿年的时间 。太阳向宇宙空间发射的辐射功率为380000000000000000000000kW的辐射值,其中20亿分之一到达地球大气层 。到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,其余的到达地球表面,其功率为800000亿kW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量 。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等 。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换 。人类对太阳能的利用有着悠久的历史 。我国早在两千多年前的战国时期,就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品 。发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等 。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式 。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式 。使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能,使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电,利用太阳能进行海水淡化 。现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用 。【原理】 [编辑本段] 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量 。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367w/㎡ 。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW 。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外),虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题 。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制 。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤 。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换 。太阳能既是一次能源,又是可再生能源 。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染 。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代 。把光能转换成热能 【太阳能电池发电原理】 [编辑本段] [来源http://www.86ne.com/Solar/200708/Solar_82519.html 世界太阳能网整理] 太阳电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件 。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等 。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程 。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结 。当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子,在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率 。这个过程的的实质是:光子能量转换成电能的过程 。【晶体硅太阳电池的制作过程】 [编辑本段] “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一 。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维,20世纪末.我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳电池是近15年来形成产业化最快 。生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程 。【分类】 太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成 。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗 。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电 。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力 。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统 。太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力 。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料 。http://wenwen.sogou.com/z/q898489114.htm光能转化为内能 。内能再转化为其他形式的能简单的说吧其实偶也只懂一点点嘿嘿太阳能就是太阳所发出光的所具有的能量太阳能利用就的利用光里的光子所具有的一份一份的能量撞击经过特殊处理的吸光材料(通常是硅晶板) 而吧光能转化 为其他形式能量 的方式

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