基於光電效應的發電裝置設計

⑴ 硅太陽能電池發電原理

製作抄太陽能電池主要是以半導體襲材料為基礎，其工作原理是利用光電材料吸收光能後發生光電轉換反應。
硅太陽能電池工作原理與結構

太陽能電池發電的原理主要是半導體的光電效應，一般的半導體主要結構如下：
硅材料是一種半導體材料，太陽能電池發電的原理主要就是利用這種半導體的光電效應。
當硅晶體中摻入其他的雜質，如硼（黑色或銀灰色固體，熔點2300℃，沸點3658℃，密度2.34克/厘米，硬度僅次於金剛石，在室溫下較穩定，可與氮、碳、硅作用，高溫下硼還與許多金屬和金屬氧化物反應，形成金屬硼化物。這些化合物通常是高硬度、耐熔、高導電率和化學惰性的物質。）、磷等，當摻入硼時，硅晶體中就會存在一個空穴。另外硅表面非常光亮，會反射掉大量的太陽光，不能被電池利用。為此，科學家們給它塗上了一層反射系數非常小的保護膜，實際工業生產基本都是用化學氣相沉積沉積一層氮化硅膜，厚度在1000埃左右。將反射損失減小到5%甚至更小。一個電池所能提供的電流和電壓畢竟有限，於是人們又將很多電池（通常是36個）並聯或串聯起來使用，形成太陽能光電板。

⑵ 硅光電池是把光能轉變為電能的一種裝置 它是如何利用光電效應工作的

硅光電池是一種直接把光能轉換成電能的半導體器件.它的結構很簡單內,核心部分是一個大面積的PN 結容,把一隻透明玻璃外殼的點接觸型二極體與一塊微安表接成閉合迴路,當二極體的管芯(PN結)受到光照時,你就會看到微安表的表針發生偏轉,顯示出迴路里有電流,這個現象稱為光生伏特效應.硅光電池的PN結面積要比二極體的PN結大得多,所以受到光照時產生的電動勢和電流也大得多.光伏技術可直接將太陽的光能轉換為電能,用此技術製作的光電池使用方便,光照時產生的電動勢和電流也大得多.目前在數碼攝像、光通信、航天器、太陽能電池等領域得到了廣泛應用,在現代科技發展中起到了十分重要的作用.

⑶ 光電效應發電效率及原理

效率不高，不是光伏發電啊，那就要增加中間轉化消耗了

⑷ 光電效應方面的

光電效應有外光電效應、內光電效應和光生伏特效應三種。基於外光電效應的光電元件有光電管、光電倍增管等；基於內光電效應的光電元件有光敏電阻、光敏晶體管等；基於光生伏特效應的光電元件有光電池等。

⑸ 光伏發電系統工作原理

太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空內穴由n區流向容p區，電子由p區流向n區，接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。
光伏發電系統是利用太陽能電池直接將太陽能轉換成電能的發電系統。它的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器。
光伏發電方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由於光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件，是一個半導體光電二極體，當太陽光照到光電二極體上時，光電二極體就會把太陽的光能變成電能，產生電流。當許多個電池串聯或並聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發電、核能發電相比，太陽能電池不會引起環境污染。

⑹ 太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置．其材料除單晶硅，還有銅銦鎵硒等化

（1）鎵是31號元素，根據原子核外電子排布規律可以寫出電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹），
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）；
（2）砷、硒、溴三種元素都是第4周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但砷元素原子4p能級是半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高於同周期相鄰元素，故第一電離能Br＞As＞Se，故答案為：Br＞As＞Se；
（3）氣態SeO₃分子中中心原子的價層電子對數為

6+0

2

=3，無孤電子對，所以分子構型為平面三角形，故答案為：平面三角形；
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）都是分子晶體，分子晶體的沸點高低取決於分子間作用力，而分子間作用力與相對分子質量的大小有關，硅烷的相對分子質量越大，分子間范德華力越強，故答案為：硅烷的相對分子質量越大，分子間范德華力越強；
（5）[B（OH）₄]^-中B的價層電子對=4+

1

2

（3+1-4×1）=4，所以採取sp³雜化，故答案為：sp³；
（6）金屬Cu單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，說明兩者能互相促進，是兩種物質共同作用的結果，其中過氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進使反應進行，方程式可表示為：Cu+H₂O₂+4NH₃?H₂O=Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案為：Cu+H₂O₂+4NH₃?H₂O=Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-+4H₂O；
（7）在晶胞中，Au原子位於頂點，Cu原子位於面心，該晶胞中Au原子個數=8×

1

8

=1，Cu原子個數=6×

1

2

=3，所以該合金中Au原子與Cu原子個數之比=1：3，
晶胞體積V=（a×10^-10cm）³，每個晶胞中銅原子個數是3、Au原子個數是1，則ρ=

197+64×3 NA

(a×10?10)3

g?cm^-3，
故答案為：1：3；

197+64×3 NA

(a×10?10)3

．

⑺ 光伏發電是不是只要有光就能發電

光伏發電只要有光就能發電這種說法並不確切，這個光是太陽光。

原理

光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。

硅原子有4個外層電子，如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導體；若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子，形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。當太陽光照射到P－N結後，空穴由N極區往P極區移動，電子由P極區向N極區移動，形成電流。

光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。

多晶硅經過鑄錠、破錠、切片等程序後，製作成待加工的矽片。在矽片上摻雜和擴散微量的硼、磷等，就形成P－N結。然後採用絲網印刷，將精配好的銀漿印在矽片上做成柵線，經過燒結，同時製成背電極，並在有柵線的面塗一層防反射塗層，電池片就至此製成。

電池片排列組合成電池組件，就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框，正面覆蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備，就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電，需要安裝電流轉換器。

發電後可用蓄電池存儲，也可輸入公共電網。發電系統成本中，電池組件約佔50%，電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。

(7)基於光電效應的發電裝置設計擴展閱讀

在進行光伏發電系統的設計之前，需要了解並獲取一些進行計算和設備選擇所必需的基本數據：如光伏發電系統安裝的地理位置，包括地點、緯度、經度和海拔；該地區的氣象資料，包括逐月的太陽能總輻射量、直接輻射量以及散射輻射量，年平均氣溫和最高、最低氣溫。

最長連續陰雨天數，最大風速以及冰雹、降雪等特殊氣象情況等。要求所設計的光伏發電系統具有先進性、完整性、可擴展性、智能化程度高，以保證系統安全性、可靠性和經濟性。

(1)先進性。隨著國家對於可再生能源的日益重視，開發利用可再生能源已經是新能源戰略的發展趨勢。根據當地太陽日照條件、電源設施及用電負載的特性，選擇利用太陽能資源建設光伏發電系統，既節能環保，又能避免採用市電鋪設電纜的巨大投資（遠離市電電源的用電負載），是具有先進性的電源建設方案。

(2)完整性。太陽能光伏發電系統包括：太陽能電池組件、蓄電池、控制器、逆變器等部件。光伏發電系統可以獨立對外界提供電源，也可與其他用電負載和市電電源配套，形成一個完整的離網和並網的光伏發電系統。光伏發電系統應具有完善的控制系統、蓄能系統、功率變換系統、防雷接地系統等構成一個統一的整體，具有完整性。

(3)可擴展性。隨著太陽能光伏發電技術的快速發展，光伏發電系統的功能也會越來越強大。這就要求光伏發電系統能適應系統的擴充和升級，光伏發電系統的太陽能電池組件應為並聯模塊結構組成，在系統需擴充時可以直接並聯加裝太陽能電池組件模塊。

控制器或逆變器也應採用模塊化結構，在系統需要升級時，可直接對系統進行模塊擴展，而原來的設備器件等都可以保留，以使光伏發電系統具有良好的可擴展性。

(4)智能化程度。所設計的太陽能光伏發電系統，在使用過程中應不需要任何人工的操作。控制器可以根據太陽能電池組件和蓄電池的容量狀況控制負載端的輸出，所有功能都由微處理器自動控制，還應能實時檢測太陽能光伏發電系統的工作狀態，定時或實時採集光伏發電系統主要部件的狀態數據並上傳至控制中心。

通過計算機分析，實時掌握設備工作狀況，對於工作狀態異常的設備，發出故障報警信息，以使維護人員可提前排除故障，保證供電的可靠性。

參考資料來源：網路-光伏發電系統

參考資料來源：網路-光伏發電

⑻ 光電效應發電的原理是什麼能否利用光電效應進行大規模發電

光電效應里，電子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直於金屬表面射出，與光照方向無關
光是電磁波，但是光是高頻震盪的正交電磁場，振幅很小，不會對電子射出方向產生影響

⑼ 太陽能光伏板發電的原理是什麼，它是轉化光的什麼粒子成為電能的

太陽能光伏板發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的內一種技術。這種技術的關鍵容元件是太陽能電池。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

太陽能光伏板發電的主要具體原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。硅原子有4個外層電子，如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導體；若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子，形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。當太陽光照射到P－N結後，空穴由P極區往N極區移動，電子由N極區向P極區移動，形成電流。繼而形成太陽能光伏板發電。

太陽能光伏板發電資料《歐對華光伏雙反或9月3日後取消 光伏板塊集體上揚》