
太阳能电池板皇冠屋顶和路边标志,并有助于保持航天器的动力。但是太阳能电池板如何工作?
简而言之太阳能电池板通过允许光子或光颗粒来敲除电子的作品 原子,产生一个流动电,根据明尼苏达大学德卢斯大学。太阳能电池板实际上包括许多称为光伏电池的较小单元 - 这意味着它们将阳光转化为电能。许多连接在一起的单元组成了太阳能电池板。
每个光伏电池基本上都是由两个半导体材料组成的三明治。根据2012年全国研究生会议论文集,光伏电池通常由硅- 微电子中使用的相同物品。
为了工作,光伏电池需要建立电场。很像 磁场这是由于相反的杆子而发生的,当相反的电荷分开时,会发生电场。为了获得该领域,制造商用其他材料将硅“涂上”硅,使三明治的每片都具有正电荷或负电荷。
具体来说,他们播种磷根据硅的顶层美国化学学会,在该层中增加了带有负电荷的额外电子。同时,底层的剂量 硼,这会导致电子或正电荷。这一切都加起来是硅层之间的连接处的电场。然后,当阳光的光子毫无用处地敲响电子时,电场将将该电子从硅交界处推出。
细胞的其他几个组件将这些电子变成可用的功率。根据该细胞侧面的金属导电板收集电子并将其转移到电线上。能源效率和可再生能源办公室(EERE)。到那时,电子可以像其他任何电源一样流动。
研究人员生产的超薄,柔性的太阳能电池只有1.3微米的厚度 - 大约是人毛的宽度的1/100,并且比一张办公纸轻20倍。实际上,细胞很轻,可以坐在肥皂泡科学家在2016年发表在《杂志》上 有机电子。诸如此类的更轻,更灵活的太阳能电池可以集成到体系结构中,航天技术,甚至可穿戴电子设备。
还有其他类型的太阳能技术(包括太阳能热力和浓缩太阳能(CSP)),它们的运作方式与光伏太阳能电池板不同,但所有的都利用了阳光的力量来创造电力,也可以为空气或空气加热。
其他资源
要了解有关太阳能的更多信息,您可以观看此视频NASA。此外,您可以阅读文章您对太阳能不了解的前6件事由美国能源部。
参考书目
“太阳能:可行的未来”。可持续发展,明尼苏达大学德卢斯大学(2020)。https://conservancy.umn.edu/bitstream
“关于传统硅太阳能电池和薄膜CDTE太阳能电池之间比较的综述”。会议记录全国研究生会议(2012年)。https://www.researchgate.net
“太阳能电池如何工作”。美国化学学会。https://www.acs.org
“太阳能光伏电池基础”。能源效率和可再生能源办公室。https://www.energy.gov/eere/solar/solar-photovoltaic-cell-basics