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光能如何轉化成電能 光伏太陽能發電的工作原理是什么?时间:2024-04-23 太陽能光伏板可以發電這已經是大部分人的共識了,可太陽能光伏板為什么能發電你知道嗎? 首先我們要知道半導體的光電效應是光伏發電的主要原理。 光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。 我們知道的太陽能光伏板其材料是從沙子中提煉出的硅,硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子(如磷原子),就成為N型半導體;若在摻入有3個外層電子的原子(如硼原子),就形成P型半導體。 當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當陽光射到P-N結之后,空穴由P極區往N極區移動,電子由N極區向P極區移動,形成電流。 由于單片光伏電池片的電流和電壓都很小,所以要先將多個光伏電池片進行串聯,獲得高電壓,再并聯獲得高電流,通過一個二極管(防止電流回輸)輸出。 有了電流之后,為了防止系統組件過充電和過放電我們還需要安裝一個控制器,通常這個控制器集微機數據采集和監測控制為一體,既可快速實時采集光伏系統當前的工作狀態,隨時獲得PV站的工作信息,又可詳細積累PV站的歷史數據。 不過需要注意的是此時輸出的電流是直流電,并非常用的交流電,我們還需要安裝逆變器,將光伏發電產生的直流電轉換為交流電。值得一提的是逆變器還有配合光伏陣列的特殊功能,例如蕞大功率點追蹤及孤島效應保護的機能。 蕞后我們還需要安裝一個存儲電量的儀器——蓄電池(并網系統不需要),常用的蓄電池有鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池等。 簡單說來光伏太陽能發電的流程就是:白天太陽光照射到光伏組件上,產生直流電壓,把光能轉換為電能,再傳送給控制器,經過控制器的過充保護,在經過逆變器將直流改為交流電,再送到蓄電池里進行儲存,以供需要時使用。 |