完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你，還能領(lǐng)取20積分哦，立即完善>
標(biāo)簽 > 太陽能電池
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(shí)施太陽能電池則還處于萌芽階段。
太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)內(nèi)建電場的作用下，光生空穴流向p區(qū)，光生電子流向n區(qū)，接通電路后就產(chǎn)生電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。
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(shí)施太陽能電池則還處于萌芽階段。
太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)內(nèi)建電場的作用下，光生空穴流向p區(qū)，光生電子流向n區(qū)，接通電路后就產(chǎn)生電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。
太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。
光—熱—電轉(zhuǎn)換
光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣，再驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程；后一個(gè)過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣。太陽能熱發(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。一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20～25億美元，平均1kW的投資為2000～2500美元。因此，只能小規(guī)模地應(yīng)用于特殊的場合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競爭。
光—電直接轉(zhuǎn)換
太陽能電池發(fā)電是根據(jù)特定材料的光電性質(zhì)制成的。黑體（如太陽）輻射出不同波長（對應(yīng)于不同頻率）的電磁波， 如紅外線、紫外線、可見光等等。當(dāng)這些射線照射在不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體上，光子與導(dǎo)體或半導(dǎo)體中的自由電子作用產(chǎn)生電流。射線的波長越短，頻率越高，所具有的能量就越高，例如紫外線所具有的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紅外線。但是并非所有波長的射線的能量都能轉(zhuǎn)化為電能，值得注意的是光電效應(yīng)于射線的強(qiáng)度大小無關(guān)，只有頻率達(dá)到或超越可產(chǎn)生光電效應(yīng)的閾值時(shí)，電流才能產(chǎn)生。能夠使半導(dǎo)體產(chǎn)生光電效應(yīng)的光的最大波長同該半導(dǎo)體的禁帶寬度相關(guān)，譬如晶體硅的禁帶寬度在室溫下約為1.155eV，因此必須波長小于1100nm的光線才可以使晶體硅產(chǎn)生光電效應(yīng)。 太陽電池發(fā)電是一種可再生的環(huán)保發(fā)電方式，發(fā)電過程中不會產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體，不會對環(huán)境造成污染。按照制作材料分為硅基半導(dǎo)體電池、CdTe薄膜電池、CIGS薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機(jī)材料電池等。其中硅電池又分為單晶電池、多晶電池和無定形硅薄膜電池等。對于太陽電池來說最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)換效率，在實(shí)驗(yàn)室所研發(fā)的硅基太陽能電池中，單晶硅電池效率為25.0%，多晶硅電池效率為20.4%，CIGS薄膜電池效率達(dá)19.6%，CdTe薄膜電池效率達(dá)16.7%，非晶硅（無定形硅）薄膜電池的效率為10.1%
太陽電池是一種可以將能量轉(zhuǎn)換的光電元件，其基本構(gòu)造是運(yùn)用P型與N型半導(dǎo)體接合而成的。半導(dǎo)體最基本的材料是“硅”，它是不導(dǎo)電的，但如果在半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì)，就可以做成P型與N型半導(dǎo)體，再利用P型半導(dǎo)體有個(gè)空穴（P型半導(dǎo)體少了一個(gè)帶負(fù)電荷的電子，可視為多了一個(gè)正電荷），與N型半導(dǎo)體多了一個(gè)自由電子的電位差來產(chǎn)生電流，所以當(dāng)太陽光照射時(shí)，光能將硅原子中的電子激發(fā)出來，而產(chǎn)生電子和空穴的對流，這些電子和空穴均會受到內(nèi)建電位的影響，分別被N型及P型半導(dǎo)體吸引，而聚集在兩端。此時(shí)外部如果用電極連接起來，形成一個(gè)回路，這就是太陽電池發(fā)電的原理。
簡單的說，太陽光電的發(fā)電原理，是利用太陽電池吸收0.4μm～1.1μm波長（針對硅晶）的太陽光，將光能直接轉(zhuǎn)變成電能輸出的一種發(fā)電方式。
由于太陽電池產(chǎn)生的電是直流電，因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直/交流轉(zhuǎn)換器，換成交流電，才能供電至家庭用電或工業(yè)用電。
太陽能電池的充電發(fā)展太陽能電池應(yīng)用在消費(fèi)性商品上，大多有充電的問題，過去一般的充電對象采用鎳氫或鎳鎘干電池，但是鎳氫干電池?zé)o法抗高溫，鎳鎘干電池有環(huán)保污染的問題。超級電容發(fā)展快速，容量超大，面積反縮小，加上價(jià)格低廉，因此有部份太陽能產(chǎn)品開始改采超級電容為充電對象，因而改善了太陽能充電的許多問題：
充電較快速，
壽命長5倍以上，
充電溫度范圍較廣，
減少太陽能電池用量（可低壓充電）。
隆基再發(fā)Nature：混合背接觸硅太陽能電池實(shí)現(xiàn)27.81%效率
晶體硅太陽能電池作為可持續(xù)能源核心組件，量產(chǎn)效率已達(dá)26%，在光伏領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)先且光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)于化石燃料，但行業(yè)面臨技術(shù)迭代快于產(chǎn)業(yè)投資、效率提升受填充...
鈣鈦礦太陽能電池因其優(yōu)異的光電性能和溶液加工潛力成為光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但其商業(yè)化進(jìn)程受限于電池在真實(shí)環(huán)境下的穩(wěn)定性問題。目前，加速老化測試與戶外實(shí)際性...
效率為25.1%的倒置鈣鈦礦太陽能電池中實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性
鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）在效率與穩(wěn)定性之間常存在權(quán)衡問題?；瘜W(xué)惰性低維（CLLD）鹵化金屬酸鹽界面因其結(jié)構(gòu)中引入低反應(yīng)活性的大體積陽離子，有望同時(shí)實(shí)...
鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）在十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了25.5%的認(rèn)證效率，其快速發(fā)展得益于金屬氧化物電子傳輸層（如TiO?和SnO?）在n-i-p結(jié)構(gòu)中的成功應(yīng)用...
鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）認(rèn)證功率轉(zhuǎn)換效率已超26%，但光照與熱條件下的長期可靠性不足制約其大規(guī)模應(yīng)用，且鈣鈦礦晶格具柔軟性與離子性，光照會驅(qū)動晶格膨...
2025-10-24 標(biāo)簽：太陽能電池功率轉(zhuǎn)換鈣鈦礦 482 0
橢偏儀表征薄膜非晶相 | 精準(zhǔn)分析不同襯底溫度下氫化非晶氧化硅(i-a-SiO?:H)薄膜的光學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)
本征氫化非晶氧化硅（i-a-SiO?:H）是a-Si:H/c-Si異質(zhì)結(jié)太陽電池的重要鈍化材料，兼具PECVD低溫沉積、帶隙寬等優(yōu)勢，但i-a-SiO?...
通過背面處理技術(shù)優(yōu)化形貌，實(shí)現(xiàn)24.78%轉(zhuǎn)換效率的n-TOPCon太陽能電池
在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動下，n-TOPCon晶體硅太陽能電池因其優(yōu)異的鈍化接觸結(jié)構(gòu)而成為研究焦點(diǎn)。但其效率受背面形貌影響顯著：背面拋光雖能提升長波長光利用率以...
KAUST鈣鈦礦/鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池效率達(dá)到28.7%：3A分子實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定鈣鈦礦吸收層
鈣鈦礦/鈣鈦礦/硅三結(jié)太陽能電池具有高功率輸出和低成本的潛力，但其發(fā)展受到鈣鈦礦相不穩(wěn)定性的限制，影響了電池的可重復(fù)性和性能。美能鈣鈦礦復(fù)合式MPPT測...
采用無銀金屬化工藝，實(shí)現(xiàn)效率23.08%的銅金屬化異質(zhì)結(jié)太陽能電池
硅異質(zhì)結(jié)（SHJ）太陽能電池因其高轉(zhuǎn)換效率、高開路電壓和低溫度制程等優(yōu)勢，已成為前景廣闊的光伏技術(shù)，預(yù)計(jì)市場份額將持續(xù)增長。然而，其低溫
制備高效大面積鈣鈦礦太陽能電池：基于MPW技術(shù)的無掩膜激光工藝
有機(jī)-無機(jī)鹵化物鈣鈦礦因可調(diào)帶隙等優(yōu)異光電特性，其太陽能電池（PSCs）實(shí)驗(yàn)室功率轉(zhuǎn)換效率已從3.8%突破至26%以上，溶液法制備的鈣鈦礦光伏電池還具低...
1
0
如何設(shè)計(jì)一個(gè)低功耗的獨(dú)立光伏電源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)？
標(biāo)簽：傳感器太陽能電池數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 1665 1
蘭州大學(xué)最新AM:界面錨定技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效n-i-p鈣鈦礦微型組件效率超24%
鈣鈦礦太陽能電池雖在實(shí)驗(yàn)室小面積電池中取得了超過27%的驚人效率，但在向大面積模組推廣時(shí)，其性能出現(xiàn)顯著衰減。這一瓶頸的核心在于鈣鈦礦與電子傳輸層（如S...
FranuhoferISE最新研究：采用銅金屬化技術(shù)的鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池
面對全球光伏裝機(jī)量從1.5TW向75TW的爆發(fā)式增長，光伏產(chǎn)業(yè)正面臨嚴(yán)峻的銀資源短缺挑戰(zhàn)。這一問題在目前主流的硅異質(zhì)結(jié)電池上尤為突出，其銀消耗量高達(dá)約1...
維度網(wǎng) | 鈣鈦礦硅串聯(lián)太陽能電池穩(wěn)定性研究取得新進(jìn)展
新加坡國立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在提升鈣鈦礦硅串聯(lián)太陽能電池穩(wěn)定性方面取得突破。通過改良層間連接材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該團(tuán)隊(duì)成功使電池在65攝氏度持續(xù)運(yùn)行1200小時(shí)后...
2025-11-22 標(biāo)簽：太陽能電池 428 0
破紀(jì)錄！柔性鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池效率達(dá)33.6%
柔性太陽能電池在航空航天、可穿戴電子等新興應(yīng)用領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢，然而其發(fā)展長期受限于一個(gè)核心矛盾：難以在高轉(zhuǎn)換效率、機(jī)械柔性和運(yùn)行穩(wěn)定性之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同提升...
全鈣鈦礦疊層太陽能電池，通過將寬帶隙和窄帶隙鈣鈦礦子電池組合，被認(rèn)為是突破單結(jié)電池效率極限的下一代技術(shù)。然而，其性能一直受限于窄帶隙子電池中，空穴傳輸層...
西安交大Nat. Commun：749.276cm2認(rèn)證效率19.50%，通過IEC測試邁向產(chǎn)線
在光伏領(lǐng)域p-i-n結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因高效率、低溫制備及優(yōu)異電荷傳輸特性，在大面積組件應(yīng)用中潛力顯著，基于自組裝單分子層（SAM）的空穴...
電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道 2025年9月，國際光伏科研團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志發(fā)布的最新研究成果猶如一劑強(qiáng)心針，宣告鈣鈦礦-硅疊層太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程取得重大突...
卓立漢光解決方案 光電探測器、太陽能電池量子效率測試系統(tǒng)的介紹
近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展使得能源需求劇增，傳統(tǒng)能源因其不可再生、污染等問題逐漸被新型能源所替代，太陽能作為一種清潔、可再生能源倍受研究人員的關(guān)注。鈣鈦礦...
2025-08-14 標(biāo)簽：太陽能電池 735 0
350cm2商用TBC太陽能電池效率創(chuàng)27.03%世界紀(jì)錄
光伏產(chǎn)業(yè)的高效可持續(xù)發(fā)展需同步提升電池效率與美觀性。背接觸（BC）硅太陽能電池憑借無前柵線結(jié)構(gòu)，兼具高理論效率（29.2%）和美學(xué)優(yōu)勢，但低雙面率（80...
微光充電芯片MF9006在物聯(lián)網(wǎng)能量采集中的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)需要在不更換電池的情況下持續(xù)工作數(shù)年，以降低維護(hù)成本。對于部分低功耗系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)主要依賴能量采集器（如太陽能電池）來滿足長期供電需求，僅需少量電...
2025-07-24 標(biāo)簽：太陽能電池物聯(lián)網(wǎng) 464 0
換一批
編輯推薦廠商產(chǎn)品技術(shù)軟件/工具OS/語言教程專題
| 電機(jī)控制 | DSP | 氮化鎵 | 功率放大器 | ChatGPT | 自動駕駛 | TI | 瑞薩電子 |
| BLDC | PLC | 碳化硅 | 二極管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
| 無刷電機(jī) | FOC | IGBT | 逆變器 | 文心一言 | 5G | 英飛凌 | 羅姆 |
| 直流電機(jī) | PID | MOSFET | 傳感器 | 人工智能 | 物聯(lián)網(wǎng) | NXP | 賽靈思 |
| 步進(jìn)電機(jī) | SPWM | 充電樁 | IPM | 機(jī)器視覺 | 無人機(jī) | 三菱電機(jī) | ST |
| 伺服電機(jī) | SVPWM | 光伏發(fā)電 | UPS | AR | 智能電網(wǎng) | 國民技術(shù) | Microchip |
| Arduino | BeagleBone | 樹莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
| 示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
| OrCAD | Cadence | AutoCAD | 華秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
| C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
| Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
| DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |
關(guān)注我們的微信
下載發(fā)燒友APP
電子發(fā)燒友觀察
版權(quán)所有 ? 湖南華秋數(shù)字科技有限公司
長沙市望城經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)航空路6號手機(jī)智能終端產(chǎn)業(yè)園2號廠房3層（0731-88081133）
電子發(fā)燒友 （電路圖） 湘公網(wǎng)安備43011202000918
工商網(wǎng)監(jiān)
湘ICP備2023018690號-1
