太阳能电池的发电原理2013/06/19

 大家都知道太阳能会发电，那么太阳能电池发电它是什么原理呢？它的结构是什么呢？鼎诺太阳能小编
来为您解答。 

（一）太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构1.硅原子2.正电荷表示硅
原子，，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子，而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3
个电子，所以就会产生如图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有子而变得很不稳定，容易吸收电子而中
和，形成P（positive）型半导体。  

P型半导体与N型半导体结合，当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子汇扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个有N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，从而形成P-N结。当晶片受光后，P-N结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在P-N结中形成电势差，这就形成了电源。

由于半导体不是电的良导体，电子在通过P-N结后，如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大
。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖P-N结，以
增加入射光的面积。  

另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系
数非常小的保护膜，实际工业生产基本都是用化学气相沉积一层氮化硅膜，厚度在1000埃左右。将反射损失减小到5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。

（二）太阳能蓄电池的原理：蓄电池的五个主要参数为：电池的容量（电池的容量通常用Ah(安·时)表示
，1Ah就是能在1A的电流下放电1小时）、标称电压（标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定）、内阻（电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗）、放电终止电压和充电终止电压（在充放电的过程中，极板的电阻是不变的）。蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，蓄电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。

（三）镍镉蓄电池的工作原理如下。镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物，负极材料为
海绵状镉粉和氧化镉粉，电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。为兼顾低温性能和电荷保持能力，密封
镍镉蓄电池采用密度为1.40（15℃时）的氢氧化钾溶液。为了增加蓄电池的容量和循环寿命，通常在电解液中加入少量的氢氧化锂（大约每升电解液加15~20g）。镍镉蓄电池充电后，正极板上的活性物质变为氢氧化镍〔NiOOH〕，负极板上的活性物质变为金属镉；镍镉电池放电后，正极板上的活性物质变为氢氧化亚镍，负极板上的活性物质变为氢氧化镉。

太阳能的能量是无限的，它对保护大自然的环境也是功不可没的，给我们带来了节能，环保，例如：太阳
能热水器，太阳能热水工程，太阳能供暖，太阳能采暖等，都是我们人类所需求的。