光生電起源于1839年
法國科學家發現光生伏特現象
用兩片金屬浸入溶液構成的電池
受到陽光照射時會產生額外的電勢
利用這個原理人們發明了
太陽能電池
太陽能電池是一種在光的照射下產生電動勢的半導體元件,由N型硅板和P型硅板拍在一起做成。
為什么是硅板呢?
首先,通電的條件要滿足2點
一是要有足夠的自由電子
二是電子的定向移動
原子是由原子核和電子構成的
通常原子最外層有8個電子才比較穩定
比如:硅原子,最外層有4個電子
更多硅原子湊在一起就很穩定啦
這就是硅板的結構
要想電子定向移動
就要往硅板中“加點料”
如下圖所示
正電荷代表硅原子,負電荷代表硅的4個電子
當硅晶體中摻入磷
黃色代表磷原子
因為磷原子有5個電子
紅色代表多出來的電子
多出來的電子會變得非常活躍
形成了N型硅板
當硅晶體中摻入硼
黃色表示硼原子
因為硼原子只有3個電子
所以就產生了藍色空穴
這個空穴會很容易吸收電子
形成P型硅板
把N型板和P型板拍在一起
因為電子和空穴的濃度差
兩種半導體的界面上會發生擴散運動
N區中的電子向P區擴散
P區中的空穴也向N區擴散
N區失去了電子,帶正電
P區得到了電子,帶負電
有正有負,中間就形成電場
這個電場稱為PN結
PN結相當于一個結界
電池在不工作時就穩定在這種狀態
那如何發電呢?
當陽光照到硅板
穩定的電子開始移動
帶正電的空穴往P區移動
帶負電的電子往N區移動
電子就發生了定向移動
當導線一連,就通電了~
太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。
常見的分布式光伏,基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網逆變器、交流配電柜等設備,另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。
其運行模式是在有太陽輻射的條件下,將太陽能轉換輸出的電能,經過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載,多余或不足的電力通過聯接電網來調節。
我們的生活都離不開電
光伏發電具有成本低、清潔性、
安全性、免維護性等特性
還能發電賺取收益
并且太陽能取之不盡、用之不竭
所以光伏的應用十分廣泛
主要有:
大型地面獨立光伏電站,一般建造在荒地,荒坡上,光伏系統發電之后直接上網賣給電力公司;
工業廠房、商業建筑、家庭屋頂太陽能電站,自發自用、余電上網;
太陽能日用電子產品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草坪燈等;
為交通領域、通訊領域、海洋領域等提供移動電源和備用電源等等。
光伏將聚焦多樣化應用模式的開發
與傳統多業態融合
在降低用電成本的同時
有效促進雙碳目標的實現