基于光电效应的发电装置设计

⑴ 硅太阳能电池发电原理

制作抄太阳能电池主要是以半导体袭材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应。
硅太阳能电池工作原理与结构

太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下：
硅材料是一种半导体材料，太阳能电池发电的原理主要就是利用这种半导体的光电效应。
当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼（黑色或银灰色固体，熔点2300℃，沸点3658℃，密度2.34克/厘米，硬度仅次于金刚石，在室温下较稳定，可与氮、碳、硅作用，高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应，形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高导电率和化学惰性的物质。）、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在一个空穴。另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜，实际工业生产基本都是用化学气相沉积沉积一层氮化硅膜，厚度在1000埃左右。将反射损失减小到5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。

⑵ 硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 它是如何利用光电效应工作的

硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件.它的结构很简单内,核心部分是一个大面积的PN 结容,把一只透明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成闭合回路,当二极管的管芯(PN结)受到光照时,你就会看到微安表的表针发生偏转,显示出回路里有电流,这个现象称为光生伏特效应.硅光电池的PN结面积要比二极管的PN结大得多,所以受到光照时产生的电动势和电流也大得多.光伏技术可直接将太阳的光能转换为电能,用此技术制作的光电池使用方便,光照时产生的电动势和电流也大得多.目前在数码摄像、光通信、航天器、太阳能电池等领域得到了广泛应用,在现代科技发展中起到了十分重要的作用.

⑶ 光电效应发电效率及原理

效率不高，不是光伏发电啊，那就要增加中间转化消耗了

⑷ 光电效应方面的

光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种。基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等；基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等；基于光生伏特效应的光电元件有光电池等。

⑸ 光伏发电系统工作原理

太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空内穴由n区流向容p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。
光伏发电方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。

⑹ 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置．其材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化

（1）镓是31号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹），
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）；
（2）砷、硒、溴三种元素都是第4周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但砷元素原子4p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Br＞As＞Se，故答案为：Br＞As＞Se；
（3）气态SeO₃分子中中心原子的价层电子对数为

6+0

2

=3，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形，故答案为：平面三角形；
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，故答案为：硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强；
（5）[B（OH）₄]^-中B的价层电子对=4+

1

2

（3+1-4×1）=4，所以采取sp³杂化，故答案为：sp³；
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，说明两者能互相促进，是两种物质共同作用的结果，其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu²⁺形成配离子，两者相互促进使反应进行，方程式可表示为：Cu+H₂O₂+4NH₃?H₂O=Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案为：Cu+H₂O₂+4NH₃?H₂O=Cu（NH₃）₄²⁺+2OH^-+4H₂O；
（7）在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×

1

8

=1，Cu原子个数=6×

1

2

=3，所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1：3，
晶胞体积V=（a×10^-10cm）³，每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1，则ρ=

197+64×3 NA

(a×10?10)3

g?cm^-3，
故答案为：1：3；

197+64×3 NA

(a×10?10)3

．

⑺ 光伏发电是不是只要有光就能发电

光伏发电只要有光就能发电这种说法并不确切，这个光是太阳光。

原理

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。

硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。

光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。

多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。

电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。

发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。

(7)基于光电效应的发电装置设计扩展阅读

在进行光伏发电系统的设计之前，需要了解并获取一些进行计算和设备选择所必需的基本数据：如光伏发电系统安装的地理位置，包括地点、纬度、经度和海拔；该地区的气象资料，包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量以及散射辐射量，年平均气温和最高、最低气温。

最长连续阴雨天数，最大风速以及冰雹、降雪等特殊气象情况等。要求所设计的光伏发电系统具有先进性、完整性、可扩展性、智能化程度高，以保证系统安全性、可靠性和经济性。

(1)先进性。随着国家对于可再生能源的日益重视，开发利用可再生能源已经是新能源战略的发展趋势。根据当地太阳日照条件、电源设施及用电负载的特性，选择利用太阳能资源建设光伏发电系统，既节能环保，又能避免采用市电铺设电缆的巨大投资（远离市电电源的用电负载），是具有先进性的电源建设方案。

(2)完整性。太阳能光伏发电系统包括：太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器等部件。光伏发电系统可以独立对外界提供电源，也可与其他用电负载和市电电源配套，形成一个完整的离网和并网的光伏发电系统。光伏发电系统应具有完善的控制系统、蓄能系统、功率变换系统、防雷接地系统等构成一个统一的整体，具有完整性。

(3)可扩展性。随着太阳能光伏发电技术的快速发展，光伏发电系统的功能也会越来越强大。这就要求光伏发电系统能适应系统的扩充和升级，光伏发电系统的太阳能电池组件应为并联模块结构组成，在系统需扩充时可以直接并联加装太阳能电池组件模块。

控制器或逆变器也应采用模块化结构，在系统需要升级时，可直接对系统进行模块扩展，而原来的设备器件等都可以保留，以使光伏发电系统具有良好的可扩展性。

(4)智能化程度。所设计的太阳能光伏发电系统，在使用过程中应不需要任何人工的操作。控制器可以根据太阳能电池组件和蓄电池的容量状况控制负载端的输出，所有功能都由微处理器自动控制，还应能实时检测太阳能光伏发电系统的工作状态，定时或实时采集光伏发电系统主要部件的状态数据并上传至控制中心。

通过计算机分析，实时掌握设备工作状况，对于工作状态异常的设备，发出故障报警信息，以使维护人员可提前排除故障，保证供电的可靠性。

参考资料来源：网络-光伏发电系统

参考资料来源：网络-光伏发电

⑻ 光电效应发电的原理是什么能否利用光电效应进行大规模发电

光电效应里，电子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直于金属表面射出，与光照方向无关
光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响

⑼ 太阳能光伏板发电的原理是什么，它是转化光的什么粒子成为电能的

太阳能光伏板发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的内一种技术。这种技术的关键容元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

太阳能光伏板发电的主要具体原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。继而形成太阳能光伏板发电。

太阳能光伏板发电资料《欧对华光伏双反或9月3日后取消 光伏板块集体上扬》