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技术有望问世,开启太阳能革命时代

文章作者:生命科学 上传时间:2019-09-02

文章来源:北京科普之窗

光电池由PN结构成,也好像一个半导体二极管,但这个PN结的工作面积比一般二极管要大得多,目的是使光电池能接受更多光照。它设计用于把入射到它表面的光能转化为电能,因此,可用作光电探测器和光电池,被广泛用于太空和野外便携式仪器等能源。光电池的原理是产生光生伏特效应的现象。接下来小编为大家介绍光电池的应用及光电池的工作原理。

说到太阳能,相信大家都不陌生,我们生活中经常都会用到它,比如说很多朋友家里都有装太阳能热水器。太阳能非常神奇,在近20年中,您可能不断听到“太阳能革命”这一说法

讲的是有一天我们会全部使用从太阳获得的免费电能。这是一个诱人的承诺:在天气晴朗、阳光明媚的日子里,太阳向地球表面辐射的能量约为1,000瓦每平方米,如果我们可以将这些能量全部收集起来,就可以轻松地为住宅和办公室提供免费电力。

皇家赌场号hj85,太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic,photo光,voltaics伏特,缩写为PV),简称光伏。太阳能电池的应用表现在哪些领域呢?我们来了解看看吧。 【太阳能电池工作原理】

皇家赌场号hj85 1 太阳能电池的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏打效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压。 太阳能电池原理说明光照射在适当的半导体设备上,被转换成电能的物理过程。该原理能预测太阳能电池的极限,并对损耗、功率进行估算。 光子打中太阳能板,并被半导体材料吸收。 电子吸收光子,并脱离原子核,而在材料中移动,产生电流。经过适当的元件设计,电子仅能朝一个方向流动。 许多元件组合成阵列,将足够的光能转换成直流电,以供使用。

皇家赌场号hj85 2 太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄式和非结晶系膜式两大类,而前者又分为单结晶形和多结晶形。 按材料可分类硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机薄膜形,百化合物半导体薄膜形又分为 非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族、ⅡⅥ族和磷化锌等。 【太阳能电池的应用领域】

皇家赌场号hj85 3 目前,太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、 通信、家用电器以及公用设施等部门,尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用,以节省造价很贵的输电线路。但是在目前阶段,它的成本还很高,发出1kW电需要投资上万美元,因此大规模使用仍然受到经济上的限制。 但是,从长远来看,随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光—电转换装置的发明,各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求,太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法,可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。 小编结语:以上为大家介绍了太阳能电池的应用,希望对大家有所帮助。如需了解更多相关知识,请继续关注齐家网资讯平台。后续将为大家呈上更多精彩内容。

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光也能产生巨大磁效应“光电池”技术有望问世

技术有望问世,开启太阳能革命时代。光电池由PN结构成,也好像一个半导体二极管,但这个PN结的工作面积比一般二极管要大得多,目的是使光电池能接受更多光照。它设计用于把入射到它表面的光能转化为电能,因此,可用作光电探测器和光电池,被广泛用于太空和野外便携式仪器等能源。光电池的原理是产生光生伏特效应的现象。接下来小编为大家介绍光电池的应用及光电池的工作原理。

有望开发出存储太阳能的“光电池”

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本报讯据美国物理学家组织网近日报道,密歇根大学研究人员发现光也能产生巨大的磁效应,有望开发出存储太阳能的“光电池”,替代传统的半导体太阳能电池。该研究发表在最近出版的《应用物理学》杂志上,校方正在为该方法申请专利保护。

光电池的应用

这种制造“光电池”的方法可能推翻物理学的百年教条。光具有电性和磁性,但一直以来,科学家认为光的磁场效应非常弱,可以被忽略。

目前,光电池的应用范围进一步被扩展至机械仪表、自动化遥测、远程遥控等领域。此外,光电池还被应用在家庭生活当中,并且逐渐成为家用电器的“能源中心”。太阳能供电不受到季节、天气、白昼等因素影响,可以在晴天储备能量,并且每家每户都可以进行使用,还可以形成一个大的供电系统网络。

密歇根大学电工程与计算机科学、物理与应用物理系教授斯蒂芬•兰德和同事发现,当光以适当的强度通过一种绝缘材料时,光场所产生的磁效应比以前预期的要强一亿倍,在这种情况下,磁感应强度相当于很强的电效应。该方法的原理是此前未曾研究过的“光整流”,研究人员威廉姆•菲舍说,传统光整流中,光只能通过其电场效应将一些特殊的对称晶体材料中正负电荷分开形成电压,而新研究发现,在适当的条件下,光在其他材料中能通过磁场效应产生“光整流”。

太阳能电话、太阳能冰箱、太阳能空调、太阳能电视机都已经研究设计成功。它们利用屋顶上的太阳能吸收装置给家电提供能量,并且多余的能量还可以储存,所以遇上阴雨天等,也有足够的能量供给家电设备,这十分有利于节能环保。

兰德解释说:“在传统太阳能电池中,光进入材料被吸收,产生热量分离电荷。在我们的方法中,光不是被吸收,而是将能量存储在磁矩中,这将带来一种不需要半导体的新型太阳能电池,热负荷很低。强光也能产生很高的磁感应强度,最终提供一种类似电容供电器的光容式电源。”

光电池的工作原理

新技术将使太阳能发电更廉价。研究人员预计,使用改良材料可使太阳能转换效率达到10%,这相当于目前商业级的太阳能电池。今年夏天他们将在实验室里利用激光研究,然后拓展到太阳光。

光电池的工作原理是基于“光生伏打效应”。它实质上是一个大面积的PN结,当光照射到PN结的一个面,例如P型面光伏发电时,若光子能量大于半导体材料的禁带宽度,那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴,电子的空穴对从表面向内迅速扩散,在结电场的作用下,最后建立一个与光照强度有关电动势,继而产生电流。

“目前制造太阳能电池需要大量的半导体加工工序。而我们只需一些镜片来集聚阳光,一些纤维来传导。玻璃就是很好的材料,透明陶瓷可能会更好。不需要复杂的工序。”菲舍说。(作者:科技日报常丽君文章来源:

光伏材料是种能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳能电池材料,只有半导体材料具有这种功能。可做太阳能电池材料的材料有单晶硅、多晶硅等等,就是这种以硅材料的应用开发而形成的产业链条我们称之为光伏产业,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

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光电池的使用注意事项

1、光电池的寿命很长,性能很稳定,但是要注意保护,不能受机械损伤,一旦电池破碎就无法再使用了。

2、光电池不能受潮,也不能沾油污,否则将使抗反射膜脱落。

3、应避免用白炽灯的光源长时间照射光电池,这样会使电池的温度升高,降低输出功率。

4、光电池的输出电压一般为0.5V,为能获得较高的电压,可将硅光电池串联起来使用,如要获得较大的电流,也可将光电池并联使用。

编辑总结:关于光电池的应用及光电池的工作原理就介绍到这里了,希望对大家有所帮助。想了解更多相关知识,可以关注齐家网资讯。

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