太阳能电池板是怎么发电的?

2021-06-23 07:07:37

太阳能发电是新兴的可再生能源技术,目前已实现产业化应用的主要是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光伏发电具有电池组件模块化、安装维护方便、使用方式灵活等特点,是太阳能发电应用最多的技术。太阳能光热发电通过聚光集热系统加热介质,再利用传统蒸汽发电设备发电,近年来产业化示范项目开始增多

光伏发电和光热发电具有不同的技术特点。主要包括晶体硅光伏电池、薄膜光伏电池技术,以及塔式、 槽式、碟式等光热发电技术,都各自具有不同的技术优势,太阳能发电将呈现出多元化技术路线和发展趋势。有效的市场竞争促进太阳能发电技术进步和成本下降。

实际上,太阳能电池是一种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。它们的发电原理基本相同,如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,使电子发生了跃迁,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。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。光伏发电效率可以达到20%以上。硅锭/硅棒切割有砂线切割、金刚线切割两种工艺,目前单晶硅片企业已全面应用金刚线切割技术,多晶硅片企业也已经基本完成从砂线向金刚线切割的转换。多晶-砂线切割、多晶-金刚线切割、单晶-金刚线切割的单瓦耗硅量存在明显差异,分别是4.94g/W、3.93g/W、3.40g/W。差异来源:1)金刚线切割钢线线径细、磨料损耗少,故硅锭/硅棒理论出片率明显高于砂线切割;2)金刚线切割工艺在单晶上应用时间长、技术成熟,故硅片损耗率比应用于多晶时更低;3)单晶转化效率高,多晶金刚线切割一般在电池片环节叠加黑硅工艺因此转化率也高于多晶砂线切割,高转化效率意味着同等面积电池片功率更高,摊薄每瓦硅耗量;4)单多晶电池片光谱效应QE的差异导致单晶电池封装成组件的效率损失(CTM损失)高于多晶。?


太阳能电池板是怎么发电的?(图1)
太阳能电池板是怎么发电的?(图2)