光伏太陽能電池片的作用,從名稱上可以看出,主要作用是通過光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備器件。
可用于太陽能電池片并能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有很多種,如:單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒化銦銅等。
雖然能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有很多種,但它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)在以晶體為例介紹一下光伏發(fā)電的過程。p型晶體硅經(jīng)過磷的摻雜可以得到N型硅,形成P-N結(jié)。當(dāng)光照到太陽能電池表面時,一些光子被硅材料吸收,光子的能量轉(zhuǎn)移到硅原子上,使電子遷移,成為自由電子,聚集在P-N結(jié)的兩側(cè),形成電位差,當(dāng)電路與外界連接時,在電壓的作用下,有電流流經(jīng)外電路,產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的實質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)化為電能的過程。
光伏電池片發(fā)電原理圖