人们习惯把利用太阳能发电的太阳能板称为太阳能电池，其本身并不是一个储能装置，而是一个能量转换装置。
太阳能电池的原理是光生伏特效应。光是有能量的，当光照射在特定半导体上，使半导体内原本处于稳定状态的最外层电子产生跃迁，成为自由电子。但是光有自由电子也不行，如果是散乱无序的，那么也无法产生电流。这时就需要在半导体上掺杂别的元素（硼和磷），这样带负电的电子集中向N区（受光面）移动，电子离开后产生的带正电的空穴对向P区移动，这样也就产生了电势差，产生了电压。
什么是禁带宽？半导体是介于导体与绝缘体的，当半导体最外层的电子受到激发，离开原来的轨道，也就变成了导体。禁带宽也就是让电子离开原来轨道所需的能量。禁带宽越大，所需能量越多。
光谱在PV研究中有什么用？太阳发射出来的光，除了可见光区外，还有比可见光区波长长的红外区，比可见光区波长短的紫外区。光是含有能量的，紫外区占总能量的7%，可见光区占总能量的50%，红外区占总能量的43%。红外区的能量可以使物体升温，但我们需要寻找的物质是能利用大部分光的能量，并且可以利用的能量要大于禁带宽，这样才能产生电流。而且根据物理学可知，波长越短，所含有的能量越多。所以半导体可以转化的能量由可以吸收的波长区间X区间内的频率决定。 太阳能电池主要是吸收可见光，还可以吸收一部分红外波段的光，一般吸收波段是300nm到1100nm，紫外线对太阳能电池是有害的，能加速太阳能电池的老化，降低其转化效率。所以，在太阳能电池片封装的时候，其上有一层背板玻璃TPT,TPT不仅能够防止太阳能电池片受重压而破裂，而且能够阻挡紫外线，从而保证太阳能电池板的寿命能够达到20年以上。
单晶硅，多晶硅，非晶硅薄膜的区别，优缺点，如何区分？区别在于他们的分子结构和间距上。想像一个操场，单晶硅就是所有学生间距相同，排列整齐。而多晶硅可能以班为单位是整齐划一的，但有的班横着，有的班斜着，有几个班还交叉在一起。非晶硅呢，就是杂乱的，无序的。 优缺点：单晶硅效率高（17%），成本高。多晶硅效率（14%）略低于单晶硅，成本次低。非晶硅薄膜效率（9%）最低，成本最低。但是我们不能那么简单的比较，要通盘考虑。单晶硅多晶硅做成太阳能组件的话，实际效率差别不是那么大。非晶硅薄膜虽然效率低，但其对温度不敏感，阴影对其发电量的影响也小，在某些环境中，实际发电量还大于单晶硅组件。但效率也是一个关键因素，因为效率每提升1%，将减少相关的附属材料，这样也就降低了成本。 区分：由于生产工艺原因，为了最大化利用硅片，切割的单晶硅大部分是八边形，而多晶硅是四边形。单晶硅色差相近，以深蓝深黑为主。多晶硅色差大，表面会有雪花状斑，颜色较单晶硅浅。 效率是太阳能电池的一个关键因素，那么这个效率是怎样计算出来的呢？国际上是以在1000W/㎡，25°，AM=1.5的环境中，硅片可以产生的能量得出的。举个例子，如果一个0.01㎡的硅片在标准环境中，照射1小时，产生了1.8瓦的能量，那么就可以倒推出1㎡的硅片可以产生180瓦的能量，那么他的效率就是18%。但实际上由于生产工艺的原因，1㎡的太阳能电池组件不能产生180瓦的能量。 为什么太阳能电池是按瓦，而不是按平方卖呢？任何大小的面积单晶硅产生的峰值电压是0.48伏，不管是1㎡还是100㎡，那么为了提高输出电压，根据需要，我们把单晶硅切成若干片，然后串联起来，那么它的输出电压就可以提高。我们需要12v的输出电压，把单晶硅片分割为25块小的，然后串联起来，那么它的输出电压就是12V。在实际生产中，我们还会把电池片串并联，这样不但可以提高输出电压电流，而且可以防止某几个坏的电池片对整个电池板的影响。而在电池板组件的生产中，硅片会切成若干不同形状小块，中间还会留有一定的空隙用导线连接，边缘还要留有一定的空间起密封作用。所以1㎡的太阳能电池板实际上里面没有1㎡的硅电池片，而且各家的生产工艺切割工艺的区别，不同的厂家的电池板瓦数不同。为了直观的理解，我们的电池板一般说瓦数而不是平方。
峰值日照小数数是什么意思？地表受到太阳的辐射总能量除以1000W/㎡得到的就是峰值日照时数。例如，某地1㎡土地一天受到的太阳辐射总共是4200W，那么它的峰值日照时数就是4.2小时。
PS：这是我自己根据看书写的，里面可能有些数据不准，或者自己有断章取义，期望得到大家的指正，我是刚入门的小鸟。
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发表于 2011-3-7 20:59:37
