太陽能板的核心是至少兩片半導(dǎo)體材料。這種材料通常是晶體硅,當(dāng)通過材料和涂層的巧妙組合暴露在來自太陽的光子中時(shí)會(huì)產(chǎn)生電場。但是首先,硅開始以沙子的生活開始,必須將其加熱到難以置信的高溫才能精煉成結(jié)晶晶片。(硅還參與了硼硅玻璃的制造,硼硅玻璃是構(gòu)成烹飪室的堅(jiān)固材料。)
傳統(tǒng)的太陽能電池板始于兩層硅薄層,一層用磷處理,另一層用硼處理。這些處理方法可產(chǎn)生相反極性的電磁夾層,從而為形成電場創(chuàng)造了正確的環(huán)境。當(dāng)光照射到面板上時(shí),磷層會(huì)提供多余的電子,這些電子被打散并朝著帶負(fù)電的硼層“流動(dòng)”,產(chǎn)生我們通常認(rèn)為的電。領(lǐng)域,但是,必須以的形式到達(dá)的導(dǎo)電表面金屬導(dǎo)體條,其允許電力流出所述太陽能電池的并且進(jìn)入面板的其余部分。當(dāng)大量的這些較小的硅和金屬導(dǎo)體“單元”通過導(dǎo)線和導(dǎo)電條連接到更大的裸露表面(也稱為面板)中時(shí),便構(gòu)成了面板。
硅在太陽能領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。即使是的太陽能電池設(shè)計(jì),也就是串聯(lián)裝置,該串聯(lián)裝置在由稱為鈣鈦礦的晶體材料制成的電池下方具有硅太陽能電池,也依賴于這種材料?,F(xiàn)在,研究人員完全放棄了硅,從兩種的鈣鈦礦中制造出單晶,每一種都可以吸收太陽光譜的不同部分。由于鈣鈦礦比硅電池更容易制造,因此這種進(jìn)步可能會(huì)導(dǎo)致太陽能成本降低。
陽光照射在太陽能電池上,推動(dòng)電池中的電子穿過電線以產(chǎn)生電能。這種電在一個(gè)方向上,因此稱為直流電。(對于交流電,這與交流電相反,在交流電中,電子每秒來回往返50-60次(50-60Hz)。)這就是為什么在大多數(shù)安裝中都需要逆變器的原因。逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,使其可用于您的家用電器。
在太陽能電池的一側(cè),有過多的電子,而在另一側(cè),則缺乏電子。制造商通過在硅太陽能電池的每一側(cè)摻雜不同的化學(xué)物質(zhì)(例如,一側(cè)為磷,另一側(cè)為硼),在電池上產(chǎn)生這種靜態(tài)的電荷不平衡。電線或焊接引線有效地連接到電池的每一側(cè)。正極線和負(fù)極線可用于您想要充電或供電的任何地方。
將導(dǎo)線連接到電子負(fù)載上,從而閉合電路,并不一定會(huì)使電子流動(dòng)。盡管面板內(nèi)部存在正負(fù)不平衡,但仍需要陽光照射太陽能電池中的硅才能使電子松弛。一旦釋放,它們就會(huì)立即開始流過電線,為您的電氣負(fù)載供電。陽光照射在細(xì)胞上的次數(shù)越多,電子散布的越多,電流流動(dòng)的電流就越大,產(chǎn)生的功率就越大。
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