太陽(yáng)能電池，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，又稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”，它只要被滿(mǎn)足一定照度條件的光照度，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱(chēng)為太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic，縮寫(xiě)為PV)，簡(jiǎn)稱(chēng)光伏。太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光伏效應(yīng)工作的晶硅太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的薄膜電池實(shí)施太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。截至2024年1月，中國(guó)太陽(yáng)能電池全球?qū)＠暾?qǐng)量為12.64萬(wàn)件，全球排名第一。 [9]2024年7月7日，隆基綠能科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“隆基綠能”)研制的晶硅—鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)34.6%。 [14]2025年2月28日，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《中華人民共和國(guó)2024年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，2024年太陽(yáng)能電池(光伏電池)產(chǎn)量6.8億千瓦，增長(zhǎng)15.7%。數(shù)據(jù)顯示是將系統(tǒng)內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)以可見(jiàn)或可讀形式輸出，有數(shù)據(jù)值直接顯示、數(shù)據(jù)表顯示、各種統(tǒng)計(jì)圖形顯示等形式。在地理信息系統(tǒng)中，反映空間信息的數(shù)據(jù)還可以圖形或圖像形式顯示。數(shù)據(jù)顯示除與數(shù)據(jù)本身有關(guān)外，還與顯示設(shè)備有關(guān)。對(duì)于高分辨彩色顯示器、彩色繪圖機(jī)，顯示精度高，并可利用不同顏色表示出不同數(shù)值。對(duì)于單色顯示器、打印機(jī)，需設(shè)計(jì)不同顯示符號(hào)來(lái)表示不同數(shù)值，以提高顯示效果。

數(shù)據(jù)顯示2012年，我國(guó)太陽(yáng)能電池繼續(xù)保持產(chǎn)量和性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力愈益增強(qiáng)。隨著太陽(yáng)能電池行業(yè)的不斷發(fā)展，內(nèi)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也在不斷加劇，大型太陽(yáng)能電池企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)者的深入研究。正因?yàn)槿绱?，一大批?guó)內(nèi)優(yōu)秀的太陽(yáng)能電池品牌迅速崛起，逐漸成為太陽(yáng)能電池行業(yè)中的翹楚 [1]。2023年一季度，中國(guó)太陽(yáng)能電池出口突破900億元，增長(zhǎng)23.6%。 [6]2023年8月28日至9月1日，在十四屆全國(guó)人大常委會(huì)第五次會(huì)議上的《國(guó)務(wù)院關(guān)于今年以來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃執(zhí)行情況的報(bào)告》報(bào)告指出。其中電動(dòng)載人汽車(chē)、鋰離子蓄電池、太陽(yáng)能電池“新三樣”出口合計(jì)增長(zhǎng)52.4%。 [8]截至2024年1月，中國(guó)太陽(yáng)能電池全球?qū)＠暾?qǐng)量為12.64萬(wàn)件，全球排名第一。 [9]2024年1月12日，國(guó)務(wù)院新聞辦召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，海關(guān)總署相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹：2023年，中國(guó)出口機(jī)電產(chǎn)品13.92萬(wàn)億元，增長(zhǎng)2.9%，占出口總值的58.6%。其中，電動(dòng)載人汽車(chē)、鋰離子蓄電池和太陽(yáng)能電池等“新三樣”產(chǎn)品合計(jì)出口1.06萬(wàn)億元，首次突破萬(wàn)億大關(guān)，增長(zhǎng)29.9%。

太陽(yáng)能電池板，也被稱(chēng)為光伏電池板，是一種革命性的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，它能夠?qū)⒇S富的太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能，為現(xiàn)代社會(huì)提供了一種清潔、可再生且環(huán)保的能源解決方案。其工作原理基于光電效應(yīng)(Photovoltaic Effect)，這一原理揭示了光能與電能之間的轉(zhuǎn)換機(jī)制。下面，我們將詳細(xì)探討太陽(yáng)能電池板的工作原理及其背后的科學(xué)原理。光電效應(yīng)是太陽(yáng)能電池板工作的核心基礎(chǔ)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)光線(xiàn)(特別是太陽(yáng)光)照射到某些材料(如硅等半導(dǎo)體)表面時(shí)，光子(光的粒子)會(huì)與材料中的原子或電子發(fā)生相互作用。如果光子的能量足夠大，就能將原子中的電子激發(fā)出來(lái)，形成自由電子，進(jìn)而在材料中產(chǎn)生電流。這一過(guò)程中，光能就被轉(zhuǎn)換為了電能。太陽(yáng)能電池板主要由多個(gè)太陽(yáng)能電池單元(光伏電池)組成，這些電池單元通常被串聯(lián)或并聯(lián)以提高整體的輸出電壓或電流。每個(gè)太陽(yáng)能電池單元都包含兩個(gè)關(guān)鍵部分：P型半導(dǎo)體(空穴多)和N型半導(dǎo)體(電子多)，它們之間通過(guò)特定的工藝形成了一個(gè)PN結(jié)。PN結(jié)是太陽(yáng)能電池板的核心，它決定了電池板的光電轉(zhuǎn)換效率。

1. **光吸收與電子激發(fā)**：當(dāng)太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能電池板表面時(shí)，光子穿透透明的導(dǎo)電層(如氧化錫或氧化鋅)進(jìn)入PN結(jié)。在PN結(jié)中，光子被半導(dǎo)體材料吸收，其能量被轉(zhuǎn)移到電子上。當(dāng)光子的能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度(或稱(chēng)為能隙)時(shí)，電子會(huì)從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，形成自由電子，并在價(jià)帶中留下一個(gè)正電荷的空穴，從而形成了電子-空穴對(duì)。

2. **電子與空穴的分離**：在PN結(jié)中，由于P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體中載流子濃度的差異，會(huì)形成一個(gè)內(nèi)建電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)的方向是從N型半導(dǎo)體指向P型半導(dǎo)體。在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，電子被推向N型半導(dǎo)體一側(cè)，而空穴則被推向P型半導(dǎo)體一側(cè)。這樣，電子和空穴就被有效地分離開(kāi)來(lái)，形成了光生電壓，即太陽(yáng)能電池板的開(kāi)路電壓。

3. **電流的產(chǎn)生與輸出**：為了收集和利用光生電壓產(chǎn)生的電流，太陽(yáng)能電池板通常會(huì)在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體上分別覆蓋一層金屬網(wǎng)格(稱(chēng)為前柵線(xiàn)和背電極)。當(dāng)電子和空穴在PN結(jié)兩側(cè)聚集時(shí)，它們會(huì)通過(guò)這些金屬網(wǎng)格流向外部電路，形成電流。這個(gè)電流的大小取決于光照強(qiáng)度、太陽(yáng)能電池板的面積和效率等因素。

4. **串聯(lián)與并聯(lián)提高性能**：由于單個(gè)太陽(yáng)能電池單元產(chǎn)生的電能有限，因此太陽(yáng)能電池板通常由多個(gè)電池單元串聯(lián)或并聯(lián)組成。串聯(lián)可以提高輸出電壓，而并聯(lián)則可以增加輸出電流。這種排列方式使得太陽(yáng)能電池板能夠產(chǎn)生足夠的電力來(lái)滿(mǎn)足家庭、商業(yè)或工業(yè)應(yīng)用的需求。

公牛太陽(yáng)能電池板，作為戶(hù)外能源解決方案的璀璨明星，以其獨(dú)特的折疊便攜設(shè)計(jì)，重新定義了綠色能源的便攜性與高效性。這款單晶硅材質(zhì)的200W光伏發(fā)電板，猶如自然界的微型能量捕手，精準(zhǔn)捕捉每一縷陽(yáng)光，將其轉(zhuǎn)化為源源不斷的清潔電力。其單晶硅材質(zhì)，如同精心雕琢的寶石，不僅保證了光電轉(zhuǎn)換效率的高峰值，更在耐用性上樹(shù)立了行業(yè)標(biāo)桿，即便面對(duì)惡劣的戶(hù)外環(huán)境，亦能穩(wěn)如磐石，持續(xù)輸出穩(wěn)定電能。折疊設(shè)計(jì)巧妙融合了空間美學(xué)與實(shí)用性，輕輕一展，即可展開(kāi)成一片廣闊的能量采集面;輕輕一折，又瞬間化身為小巧精致的隨身伴侶，無(wú)論是家庭露營(yíng)的溫馨時(shí)光，還是戶(hù)外探險(xiǎn)的激情瞬間，都能輕松攜帶，無(wú)拘無(wú)束。搭配公牛精心研發(fā)的戶(hù)外電源，這對(duì)黃金搭檔更是將綠色能源的應(yīng)用推向了新的高度。戶(hù)外電源如同一個(gè)移動(dòng)的能源寶庫(kù)，不僅能夠有效儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)化的電能，更能在無(wú)陽(yáng)光時(shí)作為應(yīng)急電源，為各種電子設(shè)備提供源源不斷的動(dòng)力支持。無(wú)論是照亮夜晚的LED燈，還是記錄美好瞬間的相機(jī)，亦或是保障通訊暢通的手機(jī)，都能在這份綠色能源的滋養(yǎng)下，煥發(fā)無(wú)限活力。

太陽(yáng)能電池板的工作原理基于光伏效應(yīng)，即太陽(yáng)光照射到半導(dǎo)體材料(通常是硅)時(shí)，光子激發(fā)出自由電子，形成電流。這個(gè)過(guò)程發(fā)生在每個(gè)太陽(yáng)能電池單元內(nèi)，而通過(guò)將多個(gè)電池單元組合在一起，太陽(yáng)能電池板可以輸出一定的電壓和電流，并且通過(guò)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為可用的交流電。雖然太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率受多種因素的影響，但它仍然是目前一種非常清潔、環(huán)保的能源轉(zhuǎn)換方式。

隨著科技的不斷進(jìn)步，太陽(yáng)能電池板的新型開(kāi)發(fā)方向包括新型涂層技術(shù)、植物材料的應(yīng)用等。這些創(chuàng)新技術(shù)有望進(jìn)一步提高太陽(yáng)能電池板的性能和降低成本。

鋼化玻璃：其首要職責(zé)是保護(hù)發(fā)電主體，如電池片，不受外界損害。在選擇時(shí)，透光率是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，通常要求達(dá)到91%以上。此外，超白鋼化處理也是必不可少的，以確保玻璃的強(qiáng)度和透明度。

EVA：這種材料在組件中扮演著粘結(jié)劑的角色，用于將鋼化玻璃與發(fā)電主體牢固地結(jié)合在一起。EVA的質(zhì)量直接關(guān)系到組件的壽命，因?yàn)楸┞对诳諝庵械腅VA容易老化并變黃，進(jìn)而影響組件的透光率和發(fā)電質(zhì)量。此外，組件廠(chǎng)家的層壓工藝也對(duì)EVA的使用壽命產(chǎn)生重大影響。

電池片：這是太陽(yáng)能電池板的核心發(fā)電部件。市場(chǎng)上主流的電池片類(lèi)型包括晶體硅太陽(yáng)電池片和薄膜太陽(yáng)能電池片。晶體硅電池片設(shè)備成本較低，但電池片成本較高，其優(yōu)點(diǎn)是光電轉(zhuǎn)換效率高，特別適合在室外陽(yáng)光下發(fā)電。而薄膜太陽(yáng)能電池雖然設(shè)備成本較高，但電池成本較低，且具有優(yōu)異的弱光效應(yīng)，能在普通燈光下發(fā)電，如計(jì)算器上的太陽(yáng)能電池所示。

背板與EVA的粘結(jié)作用：背板與發(fā)電主體的粘結(jié)同樣離不開(kāi)EVA的作用。它確保了組件的穩(wěn)定性和耐用性，進(jìn)一步延長(zhǎng)了組件的使用壽命。