太陽能板的核心是至少兩片半導體材料。這種材料通常是晶體硅,當通過材料和涂層的巧妙組合暴露在來自太陽的光子中時會產生電場。但是首先,硅開始以沙子的生活開始,必須將其加熱到難以置信的高溫才能精煉成結晶晶片。(硅還參與了硼硅玻璃的制造,硼硅玻璃是構成烹飪室的堅固材料。)
傳統(tǒng)的太陽能電池板始于兩層硅薄層,一層用磷處理,另一層用硼處理。這些處理方法可產生相反極性的電磁夾層,從而為形成電場創(chuàng)造了正確的環(huán)境。當光照射到面板上時,磷層會提供多余的電子,這些電子被打散并朝著帶負電的硼層“流動”,產生我們通常認為的電。領域,但是,必須以的形式到達的導電表面金屬導體條,其允許電力流出所述太陽能電池的并且進入面板的其余部分。當大量的這些較小的硅和金屬導體“單元”通過導線和導電條連接到更大的裸露表面(也稱為面板)中時,便構成了面板。
硅在太陽能領域占主導地位。即使是的太陽能電池設計,也就是串聯(lián)裝置,該串聯(lián)裝置在由稱為鈣鈦礦的晶體材料制成的電池下方具有硅太陽能電池,也依賴于這種材料。現(xiàn)在,研究人員完全放棄了硅,從兩種的鈣鈦礦中制造出單晶,每一種都可以吸收太陽光譜的不同部分。由于鈣鈦礦比硅電池更容易制造,因此這種進步可能會導致太陽能成本降低。
陽光照射在太陽能電池上,推動電池中的電子穿過電線以產生電能。這種電在一個方向上,因此稱為直流電。(對于交流電,這與交流電相反,在交流電中,電子每秒來回往返50-60次(50-60Hz)。)這就是為什么在大多數(shù)安裝中都需要逆變器的原因。逆變器將直流電轉換為交流電,使其可用于您的家用電器。
在太陽能電池的一側,有過多的電子,而在另一側,則缺乏電子。制造商通過在硅太陽能電池的每一側摻雜不同的化學物質(例如,一側為磷,另一側為硼),在電池上產生這種靜態(tài)的電荷不平衡。電線或焊接引線有效地連接到電池的每一側。正極線和負極線可用于您想要充電或供電的任何地方。
將導線連接到電子負載上,從而閉合電路,并不一定會使電子流動。盡管面板內部存在正負不平衡,但仍需要陽光照射太陽能電池中的硅才能使電子松弛。一旦釋放,它們就會立即開始流過電線,為您的電氣負載供電。陽光照射在細胞上的次數(shù)越多,電子散布的越多,電流流動的電流就越大,產生的功率就越大。
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