太陽能電池板的原理分析[朗讀]

現在全世界都面臨著能源問題，傳統能源的逐漸枯竭，加上傳統能源對環境的污染使開發新能源變成了一件迫在眉睫的是。環保的新能源越來越受到重視，太陽能就是一種取之不盡用之不竭的新能源，而且還是一種環保能源，幾乎是0污染。現在太陽能電池已在很多地方已經開始應用了，下面小編就為大家介紹一下太陽能電池板的工作原理。
太陽能電池板介紹。
太陽能電池板，是通過吸收太陽光，將太陽的輻射能通過光電效應或光化學效應，直接或間接轉換成電能的一種裝置，它主要是一種利用太陽光的能量發電的電磁種類。通常太陽能電池板的主要製作材料是矽，不過由於製作成本太大，到現在為止還並不能夠被大量普及使用。不過相對於其他電池產品來說，太陽能電池板更加節能環保，相信在未來一定可以普及。
太陽能電池板原理。
太陽能電池板是一種對光有響應並能將光能轉換成電力的有效設備。能產生光伏效應的材料有許多種，如單晶矽、多晶矽、非晶矽、砷化鎵、硒銦銅等，各種材料的發電原理是基本相同的，這裡就以晶體矽為例，描述太陽能電池板原理過程。p型晶體矽經過摻雜磷可得n型矽，形成p-n結。
當光線照射到太陽能電池板原理表面時，一部分光子被矽材料吸收;光子的能量傳遞給矽原子，使電子發生越遷成為自由電子，在p-n結兩側集聚形成電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，就會有電流流過外部電路，從而產生一定的輸出功率。這個過程的實質就是光子能量轉換成電能的一個過程。
太陽能電池板是人類利用太陽能的一種重要手段，它的發電方式通常有兩種，一種是光—熱—電轉換方式，另一種是光—電直接轉換方式。下面我們就分別來看看這兩種發電方式是怎麼樣的？
1、光—熱—電轉換方式：就是利用太陽輻射產生的熱能發電的一個過程，它一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質蒸氣，再驅動汽輪機發電。前一個過程是光—熱轉換過程，後一個過程就是熱—電轉換過程，它熱—電轉換過程與普通的火力發電一樣。
2、光—電直接轉換方式：利用光電效應將太陽輻射能直接轉換成電能，其基本裝置就是太陽能電池板。太陽能電池板是利用光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的設備，屬於半導體光電二極體，當太陽光照到光電二極體上時，光電二極體就會把太陽光能變成電能，從而產生電流。當多個太陽能電池板串聯或並聯就可成為有較大輸出功率的太陽能電池方陣。
太陽能電池板熱發電存在效率低而成本高的缺點，估計投資至少比普通火電站貴5～10倍。一座1000mw的太陽能熱電站需要投資20～25億美元，平均1kw投資為2000～2500美元。因此太陽能電池板只適用小規模特殊場合，而大規模利用從目前來看是極不合算的，所以現在它還不能與普通火電站或核電站相競爭。
雖然太陽能是一種非常環保的能源，太陽能電池也是節約能源很好的方式，但是就目前的技術而言，太陽能電池的生產成本還比較高，所以沒有得到普及。但是清潔能源的應用會是一種必然的趨勢，而且太陽能幾乎是沒有污染的，無論是從能源角度還是從環保角度看，太陽能的開發都將是未來需要大力發展的事。也許不久的將來，我們每家都會用上太陽能電池。