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太陽能路燈發光原理

作者:光譜小編 來源:www.832262.tw 發表時間:2020/5/30 14:25:42 閱讀:

?作為一種可持續再生能源,太陽能的前景非??捎^,日光所照射之處,皆可以利用這種能源,在我們普通人的生活中,接觸到的最多的除了太陽能熱水器,就是太陽能路燈,還有一些應急道路指示牌、浮標等等。

有的朋友可能會產生這樣的疑問,為什么有一個太陽能電池板,在陽光充足的條件下,就會有電能產生呢?下面,光譜小編就這個問題給大家解答一下。

太陽能電池板一般是采用對光有響應,并且能夠將光能轉換成電力的器件,常見的就是硅材質了,這是我們地球上儲藏最豐富的材料之一,具有半導體特性,這為太陽能電池板光電轉換的過程打下了基礎。

不過首先要明白的是,純硅的導電性是很差,晶體結構內,沒有可以自由移動的電子,要增強其導電性,通常會在純凈的硅物質中適當地摻入微量雜質,增強其導電性,根據這種特性,也就可以制成不同的導電器件了。

對于制作太陽能電池板的硅,通常會在里面添加磷或硼,當摻入硼后,硅晶體會形成一個空穴,因為原本的硅原子周圍圍繞有4個電子,而硼原子周圍只有3個電子,摻入原本的晶體結構后,也就會產生空穴了,這個空穴沒有電子,就很不穩定,很容易吸收其他電子,形成P型半導體。

而在硅晶體中摻入磷雜質后,由于磷原子周圍有5個電子,多出來的一個電子就會很活躍,形成N型半導體,P型半導體中空穴多,N型半導體中又有多的活躍的自由電子,當二者相接觸,這些自由電子就會找到空穴,將其填滿,二者的接觸面,會形成電勢差,也就是PN結,P型一側帶正負電、N型一側帶正電。

當收到光照后,光照含有能量會轉移到半導體中,這些能量會讓電子的結構變得松散,可以自由移動。

這是因為光能會把電子——空穴拆開,一般情況下,帶有一定能量的光子會釋放一個電子,剛好會形成一個自由空穴,若這種情況剛好發生在接觸面附近,收到內建電場的吸引,電子會流入n區,空穴會流入P區,形成一種從N型區到P型區的電流,電池的電廠形成電壓,也就形成了電能,進行充電作用。

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