光伏發電技術是目前新能源技術領域裡前景最廣闊的技術之一，有效緩解全球能源危機和環境污染。由于太陽能不受地域限制，能源質量好、清潔無污染、取之不竭、用之不盡以及一次投資長期受益等特點，加之光伏技術日益成熟、發電成本持續下降，已廣泛應用于各行各業，正逐漸從補充能源轉過渡為替代能源。

光伏發電的核心部件是太陽能光伏闆，利用太陽能光伏闆就可以将太陽能變成電能。

光伏電池闆

那麼，你知道太陽能光伏闆是如何将太陽能變成電能的嗎？

太陽能光伏電池實際上就是一個P-N結二極管，顧名思義就是有兩部分構成，一部分是P型半導體矽，另一部分是N型半導體矽。

當太陽光照射時，P型半導體矽會擁有很多電子空位，就如下圖所示

p型矽闆

而N型半導體矽的結構與P型半導體矽剛好相反，它擁有很多可以自由活動的電子。

N型矽闆

當太陽照射時，光伏電池中半導體晶體吸收光照中光量子能量，共價鍵中價電子積攢到一定能量，便脫離共價鍵的束縛，成為自由電子，激發出空穴-電子對。在 PN結内電場作用下，空穴和電子分别向P、N區移動，産生電動勢，接通負載就能獲得相應電能，這種現象被稱為光生伏特效應或光伏效應。光照強度越大，PN結面積越大，産生的電動勢就越大。

太陽能光伏電池工作原理

如上圖所示，當PN結合面産生電勢差後，如果此時通過導線連接形成回路就會産生電流，即可供負載使用，太陽能也就變成了電能。

目前市面上的太陽能電池主要可以分為單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池、非晶體矽薄膜電池等3種類型。

（1）單晶矽太陽能電池

單晶矽是一種非金屬材料，它的化學性質比較活潑，單晶矽可以加工制成晶體材料。而單晶矽太陽能電池的主要原料是單晶棒，它的純度非常高，一般情況下可以達到99.999%。由于單晶矽太陽能電池使用了高純度的矽，因此在所有的太陽能電池中，單晶矽太陽能電池的轉化效率是最高的，在實驗室理想條件下的轉化效率為24.7%。

單晶矽太陽能電池

（2）多單晶矽太陽能電池

多晶矽便宜且廉價，并且其光電效率不如單晶矽那麼好，但高于非晶矽薄膜電池的光電效率。在理想的實驗室條件下，光電轉換效率為18％，大規模生産的光電轉換效率為14％。

多晶矽太陽能電池

（3）非晶體矽薄膜電池

非晶體矽太陽能電池是一種由許多很薄的晶體矽組成的光伏材料，制作流程比較簡單。非晶體矽的體積很小，也比較薄，同時也被稱之為薄膜光伏材料。非晶矽的性能比晶體矽的性能差，但是它們需要更少的材料，因此具有更低的生産成本。

非晶體薄膜矽電池

太陽能光伏電池組的類型較多，有晶體矽太陽能電池，也有薄膜非晶體矽太陽能電池。不同類型的太陽能電池在發電效率、生産成本、結構特點等方面的性能存在着不同的差異。利用上述不同類型的太陽能電池，就可以在不同的場景下，将太陽能轉化成電能。

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