你可能不知道的太陽(yáng)能發(fā)電原理概況解析
你知道太陽(yáng)能發(fā)電原理嗎?在生活中,你可能接觸過(guò)各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你可能并不知道它的一些組成部分,比如它可能含有的太陽(yáng)能,那么接下來(lái)讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)太陽(yáng)能發(fā)電原理。
太陽(yáng)能發(fā)電是通過(guò)光化學(xué)效應(yīng)或者是光電效應(yīng),直接將太陽(yáng)能的光能轉(zhuǎn)化到電能裝置中,利用這種光電轉(zhuǎn)換原理讓太陽(yáng)的輻射光通過(guò)半導(dǎo)體物質(zhì),轉(zhuǎn)化為電能的一種組件,所以太陽(yáng)能發(fā)電的這種光電轉(zhuǎn)換也被稱(chēng)為是“光生伏打效應(yīng)”,而太陽(yáng)能電池又稱(chēng)為“光伏電池”。只要是被太陽(yáng)光照射到的地方,太陽(yáng)能就能夠通過(guò)轉(zhuǎn)化瞬間輸出電流和電壓,在物理學(xué)上太陽(yáng)能發(fā)電被稱(chēng)為“太陽(yáng)能光伏”,簡(jiǎn)稱(chēng)“光伏”。只是現(xiàn)在的太陽(yáng)能發(fā)電是以光電效應(yīng)工作的薄膜式的太陽(yáng)能電池作為主流,而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。
太陽(yáng)能發(fā)電最簡(jiǎn)單的原理就是我們所說(shuō)的化學(xué)反應(yīng),即太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程就是太陽(yáng)能輻射能光子通過(guò)半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程,通常叫做“光生伏打效應(yīng)”,太陽(yáng)電池就是利用這種效應(yīng)制成的。
光—熱——?jiǎng)印娹D(zhuǎn)換方式通過(guò)利用太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電,一般是由太陽(yáng)能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣,再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過(guò)程是光—熱轉(zhuǎn)換過(guò)程;后一個(gè)過(guò)程是熱—?jiǎng)釉俎D(zhuǎn)換成電最終轉(zhuǎn)換過(guò)程,與普通的火力發(fā)電一樣.太陽(yáng)能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高,估計(jì)它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍。
我們知道,當(dāng)太陽(yáng)光照射到半導(dǎo)體上時(shí),有一部分光子被表面反射掉,其余部分要不被半導(dǎo)體吸收要不就被半導(dǎo)體透過(guò),其中被吸收的光子,當(dāng)然有一些變成熱,另~些光子則同組成半導(dǎo)體的原子價(jià)電子碰撞,于是產(chǎn)生電子一空穴對(duì)。這樣,太陽(yáng)光能就以產(chǎn)生電子一空穴對(duì)的形式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,再?jīng)過(guò)半導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)反應(yīng),產(chǎn)生一定的電流,如果把一塊一塊的電池半導(dǎo)體以各種方式連接起來(lái)則形成多股電流電壓,從而輸出功率。
光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應(yīng),將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管,當(dāng)太陽(yáng)光照到光電二極管上時(shí),光電二極管就會(huì)把太陽(yáng)的光能變成電能,產(chǎn)生電流。
太陽(yáng)能發(fā)電其實(shí)是會(huì)受到陰晴天氣、四季變化、晝夜更替等方面的影響的,以太陽(yáng)能路燈為例,太陽(yáng)能蓄電池如果想要儲(chǔ)存足夠的電量,那么白天的陽(yáng)光照射溫度一定要達(dá)到25℃以上,并且在太陽(yáng)能電池儲(chǔ)存電量的過(guò)程中是不能夠有樹(shù)葉遮擋的,否則就會(huì)削弱太陽(yáng)能照射的強(qiáng)度。太陽(yáng)能電池如果遇到了陰雨天氣,太陽(yáng)能發(fā)電正常工作就會(huì)受到影響,而太陽(yáng)能蓄電池儲(chǔ)蓄滿的電量只能夠使用八小時(shí),是無(wú)法支撐連綿的陰雨天氣的。
相信通過(guò)閱讀上面的內(nèi)容,大家對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電有了初步的了解,同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過(guò)程中,做好總結(jié),這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。