太阳能电池是什么?
太阳能电池又称太阳能芯片,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,它只要满足一定照度条件下的光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流,物理学上成为太阳能光伏,当前以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流,以光化学效应工作的的薄膜太阳能电池尚处萌芽阶段。
太阳能电池如何发电?
太阳能电池由电池片、EVA、硅胶、背板、接线盒、钢化玻璃和铝合金边框七个部分组成,是一种可以将能量转换的光电元件,其基本构造是运用p型与N型半导体接合而成的,当太阳光照射时,光能将硅原子中的电子激发出来,而产生电子和空穴的对流,这些电子和空穴均会受到内建电位的影响,分别被N型及p型半导体吸引,而聚集在两端,此时外部如果用电极连接起来,形成一个回路,由此形成电流,这就是太阳电池发电的原理。
太阳能电池制作材料以半导体为主,主要有硅、多元化合物、高分子材料和纳米晶四大类,当前单晶硅太阳能技术最为成熟,但是由于单晶硅成本价格高,会逐步被多晶硅薄膜太阳能电池取代,纳米晶太阳能电池正逐步走入人们的视野。
太阳能汽车未来在哪?
太阳能汽车是太阳能电池重要应用领域,它能解决汽车燃油污染和汽车能源紧缺的问题,但是太阳能汽车还有一些亟待解决的技术问题,具体如下:
首先,针对硅太阳能电池成本高的问题,需要研发更低原材料成本的太阳能电池,如多元化合物、高分子材料以及纳米晶材料等;
其次,针对光电转化效率低的问题,需要加快在电池材料厚度、电池制程、电池表面处理和太阳光板角度等技术研发;
再者,太阳能电池将光能转化电能,多为直流电,因此需要解决直留电转化为交流电,方可用于汽车驱动的问题;太阳能电池本身为发电设备,又受限于天气因素,本身不具备储电功能,如与铅蓄电池联合使用,则会存在重量瘦身的问题;
小结
太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的半导体薄片,其技术原理为光电效应,它的制作材料以半导体为主,分为硅、多元化合物、高分子材料和纳米晶四大类;太阳能电池在太阳能汽车领域应用,急需解决低成本制作材料研发、太阳能转化电能效率提升以及太阳能用蓄技术研发三个问题。