光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。當(dāng)光子撞擊金屬時(shí),其能量可以被金屬中的一個(gè)電子完全吸收。電子吸收的能量大到足以克服金屬原子內(nèi)部的庫侖力做功并從金屬表面逃逸,成為光電子。硅有四個(gè)外層電子。如果純硅摻雜有五個(gè)外層電子的原子,比如磷原子,就會(huì)變成N型半導(dǎo)體。如果純硅摻雜有三個(gè)外層電子的原子,例如硼原子,就形成了P型半導(dǎo)體。P型和N型結(jié)合在一起,接觸面就會(huì)形成電位差,成為太陽能電池。當(dāng)太陽光照射到pn結(jié)上時(shí),電流從P型側(cè)流向N型側(cè),形成電流。
光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要而神奇的現(xiàn)象。在高于一定頻率的電磁波照射下,某些物質(zhì)中的電子吸收能量后逃逸形成電流,即光電。
經(jīng)過多晶硅鑄錠、斷錠、切片等工序,制成待加工的硅片。通過在硅片上摻雜和擴(kuò)散少量硼和磷來形成P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷,將配制好的銀漿印刷在硅片上制作柵線,燒結(jié)后,在有柵線的表面涂上減反射涂層,制成電池。電池被排列和組合成電池組件,形成大的電路板。一般是一個(gè)鋁框包裹著元器件,正面用玻璃覆蓋。加上電池組件和其他輔助設(shè)備,可以組成一個(gè)
河南光伏發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,需要安裝變流器。發(fā)電后可儲存在蓄電池中或輸入公共電網(wǎng)。在發(fā)電系統(tǒng)的成本中,電池組件約占50%,而電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助組件和其他費(fèi)用又占50%。