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標簽 > 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或者光化學效應直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應工作的晶硅太陽能電池為主流，而以光化學效應工作的薄膜電池實施太陽能電池則還處于萌芽階段。
太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結內(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或者光化學效應直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應工作的晶硅太陽能電池為主流，而以光化學效應工作的薄膜電池實施太陽能電池則還處于萌芽階段。
太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結內(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)動汽輪機發(fā)電。前一個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程；后一個過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程，與普通的火力發(fā)電一樣。太陽能熱發(fā)電的缺點是效率很低而成本很高，估計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)模地應用于特殊的場合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟上很不合算，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（對應于不同頻率）的電磁波， 如紅外線、紫外線、可見光等等。當這些射線照射在不同導體或半導體上，光子與導體或半導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遠高于紅外線。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于射線的強度大小無關，只有頻率達到或超越可產(chǎn)生光電效應的閾值時，電流才能產(chǎn)生。能夠使半導體產(chǎn)生光電效應的光的最大波長同該半導體的禁帶寬度相關，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。 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體電池、CdTe薄膜電池、CIGS薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機材料電池等。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，在實驗室所研發(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19.6%，CdTe薄膜電池效率達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，其基本構造是運用P型與N型半導體接合而成的。半導體最基本的材料是“硅”，它是不導電的，但如果在半導體中摻入不同的雜質(zhì)，就可以做成P型與N型半導體，再利用P型半導體有個空穴（P型半導體少了一個帶負電荷的電子，可視為多了一個正電荷），與N型半導體多了一個自由電子的電位差來產(chǎn)生電流，所以當太陽光照射時，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型半導體吸引，而聚集在兩端。此時外部如果用電極連接起來，形成一個回路，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)展太陽能電池應用在消費性商品上，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，但是鎳氫干電池無法抗高溫，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）。
通過背面處理技術優(yōu)化形貌，實現(xiàn)24.78%轉(zhuǎn)換效率的n-TOPCon太陽能電池
在“雙碳”目標驅(qū)動下，n-TOPCon晶體硅太陽能電池因其優(yōu)異的鈍化接觸結構而成為研究焦點。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)太陽能電池效率達到28.7%：3A分子實現(xiàn)高效穩(wěn)定鈣鈦礦吸收層
鈣鈦礦/鈣鈦礦/硅三結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性和性能。美能鈣鈦礦復合式MPPT測...
采用無銀金屬化工藝，實現(xiàn)效率23.08%的銅金屬化異質(zhì)結太陽能電池
硅異質(zhì)結（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，預計市場份額將持續(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技術的無掩膜激光工藝
有機-無機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）實驗室功率轉(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...
大面積鈣鈦礦太陽能電池薄膜制備：從實驗室到規(guī)?；慨a(chǎn)
鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）憑借高效率、低成本及廣泛的應用潛力，已成為光伏領域的研究熱點，在光伏領域顯示出巨大的商業(yè)化潛力。然而，大面積鈣鈦礦太陽能電池...
混合沉積法制備效率26.46%的鈣鈦礦/有機疊層電池及其穩(wěn)定性研究
近年來，鈣鈦礦基疊層太陽能電池因理論效率高于單結電池受關注，其中寬禁帶（>1.8eV）鈣鈦礦是提升鈣鈦礦/有機疊層性能的關鍵，針對傳統(tǒng)溶液法使用有...
大面積柔性全鈣鈦礦串聯(lián)組件：原位添加劑涂層策略實現(xiàn)23%效率并通過ISOS標準測試
柔性鈣鈦礦太陽能電池（F-PSCs）為輕質(zhì)、低成本、可貼合的能源解決方案，但其功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）低于剛性電池，尤其在大面積組件中，因柔性基板上難制備...
提升鈣鈦礦太陽能電池環(huán)境穩(wěn)定性與效率：基于Sb3?/S2?合金化FAPbI?的策略研究
鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因其卓越的光電轉(zhuǎn)換效率而受到廣泛關注，大多數(shù)高效PSCs仍需在惰性氣氛（如充氮手套箱）中制備，在一定程度上限制了其商業(yè)化生產(chǎn)...
BC組件和TOPCon組件在實際遮蔭條件下的輸出性能對比-結合MPPT分析
背接觸（BC）太陽能電池因其背面交叉指式PN結設計，在反向偏壓下具有獨特的軟擊穿特性。普遍認為在局部遮光條件下，比TOPCon組件具備更優(yōu)的功率輸出性能...
m-FPEAI鈍化技術結合MPPT測試實現(xiàn)鈣鈦礦電池24.6%效率，連續(xù)1750小時穩(wěn)定運行
近年來，鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）高效備受關注，但商業(yè)化仍需解決穩(wěn)定性問題。傳統(tǒng)PEAI鈍化劑易滲透3D層導致性能下降，本研究創(chuàng)新設計三種氟化PEAI...
電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報道 2025年9月，國際光伏科研團隊在《科學》雜志發(fā)布的最新研究成果猶如一劑強心針，宣告鈣鈦礦-硅疊層太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化進程取得重大突...
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注。鈣鈦礦...
2025-08-14 標簽：太陽能電池 529 0
350cm2商用TBC太陽能電池效率創(chuàng)27.03%世界紀錄
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構，兼具高理論效率（29.2%）和美學優(yōu)勢，但低雙面率（80...
微光充電芯片MF9006在物聯(lián)網(wǎng)能量采集中的應用
物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點需要在不更換電池的情況下持續(xù)工作數(shù)年，以降低維護成本。對于部分低功耗系統(tǒng)，節(jié)點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 標簽：太陽能電池物聯(lián)網(wǎng) 369 0
人們構想大量不同的策略來替代隨機紋理，用來改善太陽能電池中的光耦合效率。雖然對納米光子系統(tǒng)的理解不斷深入，但由于缺乏可擴展性，只有少數(shù)提出的設計在工業(yè)被...
PECVD硼發(fā)射極與poly-Si鈍化接觸共退火，實現(xiàn)高效TOPCon電池
TOPCon電池憑借背面超薄SiO?/多晶硅疊層的優(yōu)異鈍化性能，成為n型硅電池主流工藝。然而傳統(tǒng)硼擴散工藝成本較高。本研究提出創(chuàng)新解決方案：PECVD單...
太陽能電池金屬化印刷技術綜述：絲網(wǎng)印刷優(yōu)化、質(zhì)量控制與新興技術展望
本文全面綜述了硅太陽能電池金屬化印刷技術，重點關注絲網(wǎng)印刷的演進、核心挑戰(zhàn)（如細線柵線、銀漿消耗優(yōu)化）、漿料流變學作用，并通過美能網(wǎng)版智能檢測儀進行質(zhì)量...
最新Science Bulletin | 蘇州大學研究雙面鈣鈦礦太陽能電池Bi-PSCs，突破23.4%效率
雙面鈣鈦礦太陽能電池（Bi-PSCs）因光子利用率低導致短路電流密度（Jsc）顯著降低，限制了其性能。本文提出通過調(diào)控高濃度鈣鈦礦前驅(qū)體的結晶過程，以制...
2025-06-30 標簽：太陽能電池測試系統(tǒng) 753 0
一文看懂晶硅/鈣鈦礦疊層電池：從兩端到四端的結構類型、設計原理與未來展望
太陽能作為清潔能源的核心載體，其高效轉(zhuǎn)換技術對解決能源危機和環(huán)境問題至關重要。目前，晶硅（c-Si）太陽能電池憑借成熟的制造工藝、高可靠性和環(huán)境友好性，...
天合光能榮膺“2025中國品牌價值評價信息”榜單行業(yè)TOP2
5月10日是國務院批準設立的中國品牌日，由中國品牌建設促進會、中國資產(chǎn)評估協(xié)會主辦，新華社品牌工作辦公室、《中國品牌》雜志社等單位承辦的“2025中國品...
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