大家好，相信很多网友不了解太阳能电池的工作原理，包括太阳能充电的原理，但是没关系。下面小编就给大家分享一下太阳能电池的工作原理和太阳能充电的原理。对于知识点可以关注收藏，以免下次找不到，开始吧！
试述太阳能电池的工作原理
太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光伏响应。所谓光伏效应就是当物体被光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的效应。当太阳光或其他光线照射到半导体的PN结时，PN结两侧会出现电压，称为光电压。
原理介绍
：当光照射到pn结上时，会产生电子-空穴对，半导体内部p-n结附近产生的载流子不会复合而到达空间电荷区被内部电场吸引，电子流入n区，空穴流入p区。结果，n 区储存了多余的电子，而 p 区则有多余的空穴。它们在p-n结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使p区带正电，N区带负电，N区和P区之间的薄层产生电动势，这就是光伏效应。
当能量被添加到纯硅中时（比如以热的形式），它会导致几个电子脱离它们的共价键并离开原子。每离开一个电子，就会留下一个空穴。然后这些电子在晶格周围游荡，寻找另一个空穴安顿下来。这些电子称为自由载流子，它们可以携带电流。当纯硅与磷原子混合时，磷原子的某些“额外”电子（外壳中有五个电子）逃逸只需要很少的能量。当掺杂磷原子时，得到的硅是N型的（“n”表示负型），只有一部分太阳能电池是N型的。硅的另一部分掺杂了硼，硼的外层电子层只有三个电子，而不是四个，这样就可以得到P型硅。
电池组件
太阳能电池组件的组成及作用——
1）钢化玻璃的作用是保护发电主体（如电池），其选用有要求：1、透光率要高（一般在91%以上）； 2、超白钢化处理。
2）EVA用于钢化玻璃与发电主体（如电池片）的粘接固定。透明EVA材料的好坏直接影响元器件的寿命。 EVA暴露在空气中容易老化变黄。这会影响组件的透光率，进而影响组件的发电质量。除了EVA本身的质量，模组厂商的贴合工艺也很重要，比如EVA的贴合度不达标，EVA与钢化玻璃、背板贴合强度不够会导致EVA过早老化并影响元器件的寿命。主要用于发电主体与背板的粘接封装。
3）电池的主要功能是发电。发电市场的主流是晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池，两者各有优缺点。晶体硅太阳能电池设备成本相对较低，光电转换效率高。更适合在室外阳光下发电，但消耗和电池成本高；薄膜太阳能电池耗电量低，电池成本低，弱光效果很好，普通光下也能发电，但相对设备成本较高，光电转换效率是其一半以上晶体硅电池，例如计算器上的太阳能电池。
4）背板的作用，密封，绝缘，防水（一般TPT，TPE等材料必须耐老化，大部分元器件厂家质保25年，钢化玻璃，铝合金是一般没问题，关键在于背板和硅胶是否满足要求。）
5）铝合金保护层板起到一定的密封和支撑作用。
6）接线盒保护整个发电系统，起到电流中转站的作用。如果组件发生短路，接线盒会自动断开短路的电池组，防止整个系统被烧毁。接线盒中的关键是二极管 根据模块中电池类型的不同，对应的二极管也不同。
7）硅胶密封功能，用于元器件与铝合金边框、元器件与接线盒连接处的密封。方便、易操作、成本低。
基本特性
太阳能电池的基本特性包括太阳能电池的极性、太阳能电池的性能参数、太阳能环保电池的伏安特性。具体解释如下
1.太阳能电池的极性
硅太阳能电池一般采用P+/N型结构或N+/P型结构，P+和N+代表太阳能电池前发光层半导体材料的导电类型； N和P代表太阳能电池背基板的半导体材料的导电类型。太阳能电池的电气特性与用于制造电池的半导体材料的特性有关。
2.太阳能电池的性能参数
太阳能电池的性能参数由开路电压、短路电流、输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能的指标。
3太阳能电池的伏安特性
P-N结太阳能电池包括表面形成的浅P-N结、条状和指状前欧姆接触、 P-N结覆盖了表面背面的整个背欧姆接触和正面的抗反射层。当电池暴露在太阳光谱中时，能量小于带隙 Eg 的光子对电池输出没有贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子将为电池输出贡献能量Eg，小于Eg的能量将以热的形式消耗掉。因此，在太阳能电池的设计和制造过程中，必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。
太阳能电池板如何工作？
晶体硅n/p型太阳能电池的工作原理：当p型半导体和n型半导体紧密连接在一起时，在两者的界面处形成一个p-n结。当光伏电池受到太阳光照射时，在p-n结两侧形成正电荷和负电荷的积累，产生光伏电压和内建电场，这就是“光伏效应”。从理论上讲，此时如果在内置电场的两边引出电极，接上合适的负载，就会形成电流，从负载获取电能。太阳能电池组件是利用半导体材料的电子特性实现光伏转换的固体器件。
太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，防止蓄电池过充过放。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿功能。其他附加功能如光控开关、时控开关等应作为控制器的可选件。
电池：一般为铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池或锂电池，也可用于小微系统。它的作用是在有光的时候储存太阳能电池板的电能，在需要的时候释放出来。
逆变器：太阳能直接输出一般为12VDC、24VDC、48VDC。为了给220VAC的电器供电，需要将太阳能发电系统产生的直流电转换成交流电，所以需要DC-AC逆变器。效率是购买逆变器时的重要标准之一。更高的效率意味着在将光伏组件产生的直流电转换为交流电的过程中损失的功率更少。可以说，逆变器的好坏决定了发电系统的效率，是太阳能发电系统的核心。
太阳能电池的工作原理
太阳能电池又称“太阳能芯片”或“光伏电池”，是利用太阳光直接发电的光电半导体片。只要用满足一定光照条件的光照射，就可以瞬间输出电压，有回路时产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，简称PV），简称光伏。太阳能电池是一种通过光电效应或光化学效应将光能直接转化为电能的装置。以光电效应工作的薄膜太阳能电池是主流，而以光化学效应工作的实用太阳能电池还处于起步阶段。当光照射到pn结上时，产生电子-空穴对，半导体内部p-n结附近产生的载流子没有复合而到达空间电荷区，受内部电场吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果n区储存了多余的电子，p区则有多余的空穴。它们在p-n结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使p区带正电，N区带负电，N区和P区之间的薄层产生电动势，这就是光伏效应。
当能量被添加到纯硅中时（比如以热的形式），它会导致几个电子脱离它们的共价键并离开原子。每离开一个电子，就会留下一个空穴。然后这些电子在晶格周围游荡，寻找另一个空穴安顿下来。这些电子称为自由载流子，它们可以携带电流。当纯硅与磷原子混合时，磷原子的某些“额外”电子（外壳中有五个电子）逃逸只需要很少的能量。当掺杂磷原子时，得到的硅是N型的（“n”表示负型），只有一部分太阳能电池是N型的。硅的另一部分掺杂了硼，硼的外层电子层只有三个电子，而不是四个，这样就可以得到P型硅。
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