最近幾年(nián),光伏發電逐漸走進農村的家庭中,由于農村中樓房(fáng)較低,四周無遮擋,而且并網方便,所以最近幾年(nián)很多農民(mín)朋友爲了響應國(guó)家号召,也陸續在自(zì)家房(fáng)頂裝上了光伏發電闆。一方面自(zì)己用,另一方面國(guó)家有補貼,而且發的電并入電網也有一部分(fēn)收入。
太陽能電池最早是由法國(guó)物理(lǐ)學家亞曆山(shān)大(dà)·埃德蒙·貝克勒(1820-1891年(nián))在研究時所發現的一種現象——光伏現象。與光電效應有關。當年(nián)愛因斯坦成功的運用量子原理(lǐ)說(shuō)明了這一現象還(hái)獲得(de)了諾貝爾獎。
光伏發電原理(lǐ),當光子照(zhào)射到半導體(tǐ)材料中,與原子中的電子相(xiàng)碰撞,如(rú)果光子擁有足夠的能量,那麽原子外層的電子就(jiù)會吸收能量,如(rú)果電子吸收到足夠的能量,就(jiù)會脫離(lí)束縛,逃離(lí)金屬。成爲光電子。光伏闆由矽制作(zuò)而成,在矽中摻入硼原子或者磷原子那麽就(jiù)會形成p型或者N型半導體(tǐ)。接觸面形成電勢差,就(jiù)會形成電流。光電效應就(jiù)是光照(zhào)使不均勻半導體(tǐ)或半導體(tǐ)與金屬結合的不同部位之間産生(shēng)電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化爲電子、光能量轉化爲電能量的過程;其次,是形成電壓過程。
根據普朗克定律,入射光子的能量與其波長成反比。短(duǎn)波長輻射占據光譜的紫色端,包括紫外線輻射和伽馬射線。另一方面,長波長輻射占據紅(hóng)端,包括紅(hóng)外輻射、微波和無線電波。所以在陰雨(yǔ)天太陽能光伏闆一樣可(kě)以發電,但(dàn)是由于現在的技術(shù)原因,太陽能轉換的效率還(hái)很低,陰雨(yǔ)天的發電效率不如(rú)白(bái)天。
而且目前還(hái)可(kě)以在陰雨(yǔ)天通過摩擦來(lái)發電,陰雨(yǔ)天就(jiù)會轉換成石墨烯發電。因爲雨(yǔ)水中有有鈉、鈣、铵等離(lí)子,而帶正電的離(lí)子層會與石墨烯的負電電子相(xiàng)互作(zuò)用結合,從(cóng)而産生(shēng)類似拟電容的雙層結構。這兩層結構之間的電位差大(dà)到能夠産生(shēng)電壓和電流。
影(yǐng)響太陽能發電的因素也有很多,比如(rú)太陽能光伏闆的厚度,光子能光伏闆之間穿梭撞擊其他(tā)粒子,從(cóng)而導緻能量的散失。還(hái)有影(yǐng)響效率因素是太陽能電池的反射率。爲了減少反射率的損失并提高效率,太陽能電池制造商通常爲電池塗上非反射、吸收光的材料。這就(jiù)是爲什麽太陽能電池通常是黑(hēi)色的原因。
随着最近幾年(nián)清潔能源的發展,太陽能,風(fēng)能,水利站(zhàn)的發展,可(kě)以緩解目前能源造成的壓力,而且也可(kě)以緩解地球的溫室效應。
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