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知识中心简述光电池的工作原理 蓄电池跟光电池的工作原理有什么区别
2019-08-18 16:29:00
来源：朵拉利品网
1, 蓄电池跟光电池的工作原理有什么区别
蓄电池的组成和工作原理是组成是，极板，隔板，电解液，外壳，铅连接条，极住。放电将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。电化学反应：将蓄电池与外电路的负荷接通，电子e从负极板经过外电路的负荷流往正极板，使正极板的电位下降，从而破坏了原有的平衡状态。因此发生电化学反应将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程，它是放电反应的逆过程。充电时蓄电池的正负两极接通直流电源当电源电压高于蓄电池的电动势E时，电流由蓄电池的正极流入，从蓄电池的负极流出，也就是电子由正极板经外电路流往负极板。光电池也叫太阳能电池，直接把太阳光转变成电。因此光电池的特点是能够把地球从太阳辐射中吸收的大量光能转化换成电能。是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。光电池的种类很多，常用有硒光电池、硅光电池和硫化铊、硫化银光电池等。主要用于仪表，自动化遥测和遥控方面。有的光电池可以直接把太阳能转变为电能，这种光电池又叫太阳能电池。太阳能电池作为能源广泛应用在人造地球卫星、灯塔、无人气象站等处光伏发电是利用半导体pn结（pn junction）的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池（solar cell）。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（module），再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地；光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。光伏发电是根据光生伏特效应原理， 当P-N结受光照时，样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子。但能引起光伏效应的只能是本征吸收所激发的少数载流子。因P区产生的光生空穴，N区产生的光生电子属多子，都被势垒阻挡而不能过结。只有P区的光生电子和N区的光生空穴和结区的电子空穴对（少子）扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被拉向N区，光生空穴被拉向P区，即电子空穴对被内建电场分离。这导致在N区边界附近有光生电子积累，在P区边界附近有光生空穴积累。它们产生一个与热平衡P-N结的内建电场方向相反的光生电场，其方向由P区指向N区。此电场使势垒降低，其减小量即光生电势差，P端正，N端负。于是有结电流由P区流向N区，其方向与光电流相反。如果这时分别在P型层和N型层焊上金属导线，接通负载，则外电路便有电流通过，如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。
2, 请介绍太阳能电池的工作原理和所用材料的影响
太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或 110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为： （一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 （二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 （三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 （四）逆变器：在很多场合，都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC的电能转换成5VDC的电能（注意，不是简单的降压）。 太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素： Q1、 太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？ Q2、 系统的负载功率多大？ Q3、 系统的输出电压是多少，直流还是交流？ Q4、 系统每天需要工作多少小时？ Q5、 如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？ Q6、 负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？ Q7、 系统需求的数量？参考资料：http://www.cn-solar.net/solar/2006/3-20/154912.html1、半导体元件、特别是太阳能电池及其制造工艺2、包括多孔半导体层的光电池、其生产方法和太阳能电池3、背接触太阳电池及其制造方法4、薄膜多晶太阳能电池及其形成方法5、薄膜太阳能电池6、彩色太阳能电池单元7、处理薄晶体硅片和晶体硅太阳能电池的方法8、粗蚀刻硅太阳能电池的工艺9、单晶硅太阳能电池的表面结构及其制作方法10、单柱架空太阳能电池安装结构11、低纬单晶太阳电池聚光跟踪装置12、多晶硅太阳能电池转换效率的测试方法13、方便调整倾角的太阳能电池安装结构14、非纺玻璃纤维部件的表面侧覆盖材料的太阳能电池组件15、非晶硅薄膜太阳能电池制作装置16、非晶硅光电池片及其制造法17、复合式太阳能硅光电池供电发光的标识牌18、复合太阳能电池组19、高效低成本大面积晶体硅太阳电池工艺20、管式太阳能电池21、光电解装置用太阳能电池组件及光电解装置22、光电装置及其制造方法和太阳能电池组件23、硅薄膜的形成方法及硅薄膜太阳能电池24、硅胶蓄电池太阳能电源25、硅太阳电池的制作方法及使用该方法制作的硅太阳电池 （借鉴的）
3, 太阳能电池板的工作原理是什么？
晶体硅n/p型太阳电池的工作原理：当p型半导体与n型半导体紧密结合连成一块时，在两者的交界面处就形成p-n结。当光电池被太阳光照射时，在p-n结两侧形成了正、负电荷的积累，产生了光生电压，形成了内建电场，这就是“光生伏打效应”。从理论上讲，此时，若在内建电场的两侧面引出电极并接上适当负载，就会形成电流，负载上就会得到功率。太阳能电池组件就是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置。太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。效率是选购逆变器时的重要标准之一。效率越高，意味着在将光电组件产生的直流电转换成交流电的过程中产生的电量损耗就越少。可以这样说，逆变器的质量决定了发电系统的效益，它是太阳能发电系统的核心。
相关概念
光电池
光电池（photovoltaic cell）又名太阳能电池，是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件，能够直接把太阳光转变成电。光电池作为能源广泛应用在人造地球卫星、灯塔、无人气象站等领域。
蓄电池
蓄电池（Storage battery），泛指所有在电量用到一定程度之后可以被再次充电、反复使用的化学能电池的总称。 又称可充电电池（Rechargeablebattery），之所以可以充电是因为其化学作用在接上外部电源后其化学作用能反向进行。制成蓄电池的化学品有很多种，其设计上亦各有不同；因此，其电压、容量、外观大小、重量也各有不同。
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