太陽能蓄電池

時間：2018-08-17作者：北京藍(lán)科萬佳科技發(fā)展有限公司瀏覽：492

太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到，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)上稱為太陽能光伏（Photovoltaic，縮寫為PV），簡稱光伏。

太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的晶硅太陽能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的薄膜電池實施太陽能電池則還處于萌芽階段。

太陽能蓄電池是“蓄電池”在太陽能光伏發(fā)電中的應(yīng)用，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)被廣泛使用，目前采用的有鉛酸免維護(hù)蓄電池、普通鉛酸蓄電池，膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。太陽能蓄電池壽命是多長？太陽能蓄電池價格貴嗎？一起來了解一下。

太陽能蓄電池壽命是多長

太陽能蓄電池的壽命沒有具體的時間，好的單晶硅電池一般可以用30年以上。

電池內(nèi)PN結(jié)的結(jié)合程度，還有硅片的純度，都會影響到電池的壽命，這兩項決定了太陽能電池在同樣光[輻射能量]的照射下，產(chǎn)生電能的強度，蓄電池使用時間長了PN結(jié)肯定會不斷破裂，這樣蓄電的效率就會不斷下降。直到不能能滿足用戶需求的時候壽命結(jié)束。

單晶硅蓄電池相比于其他的蓄電池，PN結(jié)牢固，而且他晶面單向，所以反射率比較小，吸收的能量比較多，效率自然比較高，而且耐用。

環(huán)境溫度對太陽能蓄電池壽命有很大的影響，當(dāng)環(huán)境溫度每升高10℃，太陽能蓄電池壽命約減少50%。因此為了延長電池壽命，電池房應(yīng)安裝空調(diào)，使室溫保持在15~25℃。

太陽能電池板價格

30平米的電池板大約是180W的板需要20塊或者240W的板需要15塊（總計約4000W)，蓄電池大約需要35到40塊（12V100A的），逆變器一個，電池板占成本的60%，現(xiàn)在市場價大約是15RMB左右1W，蓄電池占成本的30%左右（大約600RM左右一塊），逆變器占成本的5%左右(約3000-4000RMB)，其他占成本約5%.總計成本在10萬元RMB左右。光照一天算6H,一天的發(fā)電量約在20-30度之間。

太陽能蓄電池原理

太陽能電池結(jié)構(gòu)及工作原理

太陽能電池的結(jié)構(gòu)及工作原理太陽能電池的外形及基本結(jié)構(gòu)如圖1?；静牧蠟镻型單晶硅，厚度為0.3—0.5mm左右。上表面為N+型區(qū)，構(gòu)成一個PN＋結(jié)。**區(qū)表面有柵狀金屬電，硅片背面為金屬底電。上下電分別與N＋區(qū)和P區(qū)形成歐姆接觸，整個上表面還均勻覆蓋著減反射膜。當(dāng)入**光照在電池表面時，光子穿過減反射膜進(jìn)入硅中，能量大于硅禁帶寬度的光子在N+區(qū)，PN＋結(jié)空間電荷區(qū)和P區(qū)中激發(fā)出光生電子——空穴對。各區(qū)中的光生載流子如果在復(fù)合前能越過耗盡區(qū)，就對發(fā)光電壓作出貢獻(xiàn)。光生電子留于N＋區(qū)，光生空穴留于P區(qū)，在PN＋結(jié)的兩側(cè)形成正負(fù)電荷的積累，產(chǎn)生光生電壓，此為光生伏打效應(yīng)。當(dāng)光伏電池兩端接一負(fù)載后，光電池就從P區(qū)經(jīng)負(fù)載流至N＋區(qū)，負(fù)載中就有功率輸出。太陽能電池各區(qū)對不同波長光的敏感型是不同的?？拷?*區(qū)濕產(chǎn)生陽光電流對短波長的紫光（或紫外光）敏感，約占總光源電流的5－10％（隨N＋區(qū)厚度而變），PN＋結(jié)空間電荷的光生電流對可見光敏感，約占5％左右。電池基體區(qū)域產(chǎn)生的光電流對紅外光敏感，占80－90％，是光生電流的主要組成部分。

將光子轉(zhuǎn)換為電子

計算器和人造衛(wèi)星上使用的太陽能電池都是光伏電池或者模塊（模塊就是一組通過電路連接并封裝在一個框架內(nèi)的電池）。光伏電池（Photovoltaics），顧名思義（photo=光，voltaic=電），是指將太陽光轉(zhuǎn)換為電能的電池。光伏電池之前只用在太空中，而現(xiàn)在卻越來越普及，且使用方式也越來越普通。它們甚至可以為您的住宅供電。這些裝置是如何工作的呢？光伏（PV）電池由半導(dǎo)體材料制成，比如硅就是目前常用的一種半導(dǎo)體。當(dāng)光照射電池時，有一部分光會被半導(dǎo)體材料吸收。這意味著吸收的光能將傳給半導(dǎo)體。能量會導(dǎo)致電子逸出，使它們可以自由流動。光伏電池中還有一個或多個電場，可以迫使由光吸收并釋放的電子以一定方向流動。電子的流動形成電流，通過在光伏電池的**部和底部安放金屬觸點，我們可以將電流引出來，以供使用。例如，電流可以為計算器供電。此電流以及電池電壓（由內(nèi)部電場產(chǎn)生）決定了太陽能電池的功率（或者瓦特數(shù)）。在將N型硅與P型硅放到一起時，有趣的情形發(fā)生了。切記，每塊光伏電池至少有一個電場。沒有電場，電池就無法工作，而此電場是在N型硅和P型硅接觸的時候形成的。突然，N側(cè)的自由電子（它們一直在尋找空穴來安身）看到了P側(cè)的所有空穴，然后便瘋狂地奔向空穴，將空穴填滿。以前，從電的角度來看，我們所用的硅都是中性的。多余的電子被磷中多余的質(zhì)子所中和。缺失電子（空穴）由硼中缺失質(zhì)子所中和。當(dāng)空穴和電子在N型硅和P型硅的交界處混合時，中性就被破壞了。所有自由電子會填充所有空穴嗎？不會。如果是這樣，那么整個準(zhǔn)備工作就沒有什么意義了。不過，在交界處，它們確實會混合形成一道屏障，使得N側(cè)的電子越來越難以抵達(dá)P側(cè)。終會達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣我們就有了一個將兩側(cè)分開的電場。這個電場相當(dāng)于一個二管，允許（甚至推動）電子從P側(cè)流向N側(cè)，而不是相反。它就像一座山——電子可以輕松地滑下山頭（到達(dá)N側(cè)），卻不能向上攀升（到達(dá)P側(cè)）。這樣，我們就得到了一個作用相當(dāng)于二管的電場，其中的電子只能向一個方向運動。讓我們來看一下在太陽光照射電池時會發(fā)生什么。當(dāng)光以光子的形式撞擊太陽能電池時，其能量會使電子空穴對釋放出來。


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