太阳能电池板概述

太阳能电池板是一组光伏或太阳能电池，可将太阳能或阳光转化为电能。光伏发电是直接从太阳光中获取电力的方法。作为PV探测器，光伏电池或自生势垒层电池将辐射通量直接转换为电流。

尽管创造能源的想法最近才开始流行，但它的历史可以追溯到一个世纪前。 亨利·贝克雷尔 发现了光伏现象并成功地将太阳光直接转化为电能。而且，美国宇航局也在采用这种能源生产方法，因为它不产生噪音，也没有污染。

1. 从石英砂中提纯硅是生产太阳能电池板的第一步。经过精炼后，硅被聚集并形成岩石。随后，这些岩石熔化在一起，形成圆柱状的锭。它需要一个钢和圆柱形熔炉才能将物体发展成适当的形状。制造时，所有原子必须以正确的方向和结构排列。该过程中使用硼来赋予硅正电极性。

2. 将圆柱形铸锭精细地分割成薄圆盘以形成晶片。使用圆柱形锯一次完成一个。制造商可以使用多线锯一次切割多个部件。闪亮的薄硅由于经过抛光而反射光线。其他材料也可以形成抗反射涂层，通常由二氧化钛和氧化硅形成。

3. 制造商要经历几个阶段才能将硅片变成功能性太阳能电池。每个晶圆都经过处理，并在表面添加金属导体。额外的导体导致表面看起来类似于网格。它们保证将阳光转化为电能。硅片的覆盖物可以防止阳光反射，增加太阳能吸收量，从而提高产量。

4. 太阳能电池制造完成后，生产商使用金属连接器将其连接起来。多个太阳能电池组成以矩阵状排列的太阳能电池板。制造商组装完太阳能电池后，面向太阳的一侧会附上一层薄玻璃外壳。背面层也由高弹性聚合物基物质制成。这会阻止水、土壤和其他物质到达太阳能电池。完成此阶段后，生产商添加框架，为电池提供更多安全性。所有部件均通过乙烯-醋酸乙烯酯连接在一起。

5. 在最后阶段，对太阳能电池板进行测试以确保其按计划运行。

根据其用途，个人使用多种类型的太阳能电池板。在购买太阳能电池板之前，必须考虑几个方面，包括安装位置、预期用途（商业或住宅）以及预算。这些可以分为以下类型：

它是建立在多晶硅和多晶硅的基础上的。熔化后，将未加工的硅放入方形模具中，冷却，然后切成方形晶圆。

它们的效率在 120 至 150 瓦/平方米之间。由于晶体增益边界具有捕获电子的能力，效率明显较低。多晶面板由于其较低的热系数而表现出略低的高温等级。

单晶硅太阳能电池板是通过从硅锭切割而成的，从而形成一致的设计。由于其稀有性和重结晶成本较高，这些天文尺寸的晶体很难制造。它具有稳定的功率尺寸比，效率为每平方米 135-170 瓦。

气相沉积涉及将硅喷涂到基材上。 1微米厚的硅水层表明它的效率低于单晶或多晶，并且需要更少的能量来产生。与其他两个面板相比，它在较热的环境中工作得很好，但占用了更多的空间。由于没有铝框架，并且使用了更少的硅，因此蕴含的能量会自动降低。

第 1 步：从太阳能电池板捕获太阳能

阳光照射在半导体材料的微小层上，导致硅原子释放电子。电池带正电的一面随后被带负电的电子吸引。太阳能电池板自由流动的电子导致了这种“光电效应“ 发展。电流由移动的电子产生，然后通过连接到太阳能电池板的电线用于发电。

第 2 步：将直流电转换为交流电

直流电 (DC) 仅沿一个方向流动，是太阳能电池板产生的一种电力形式。然而，为家用设备供电的电力是交流电 (AC)，这意味着它是双向的。这意味着要在家中使用电池板产生的太阳能，必须将其从直流电转换为交流电。需要逆变器将直流电转换为交流电。

第三步：配电

太阳能电池板产生的电力通常不直接连接到您的电器或其他电子设备。要了解太阳能电池板的工作原理，必须知道它们为配电板供电，配电板将家用太阳能分成不同的电路，流向房屋的每个部分。

第四步：消费和生产

使用太阳能可以通过使用太阳能电池板产生的电力来减少从电网获取的电量。您的电表记录的消耗量显着减少，并且您无需向公用事业提供商支付电费，从而节省了金钱。大多数太阳能家庭都安装了智能电表，可以跟踪家庭的精确用电量。您当地的公用事业提供商从智能电表接收实时使用数据，用于开具发票、客户支持和研究目的。因为智能电表可以测量实际用电量，从而无需预测账单。

第五步：使用电池存储多余能量

为了最大限度地发挥太阳能的长期优势，必须安装太阳能电池存储装置。如果太阳能电池板产生的多余太阳能超过您的利用能力，您可以将其存储在太阳能电池中。通过这种方法，您无需使用电网，而是可以在外面天黑或下雨时获得电力。

在住宅区安装太阳能电池板有助于防止导致全球变暖的有害温室气体排放。太阳能电池板干净，不会造成任何污染。此外，它们还减少了我们对传统能源和有限化石燃料的依赖。如今，太阳能电池板被用于各种电气设备，包括只要有阳光就运行的计算器。太阳能电池板唯一的显着缺点是它们相对昂贵。

Tanushree 是一位充满热情的环保主义者，拥有环境科学博士学位。她还是环境科学理学硕士 (M.Sc) 金牌获得者。她拥有 6 年环境科学客座教授经验。凭借她的技术知识和研究专业知识的结合，她可以创建清晰、准确且引人入胜的内容，帮助用户获得有关环境主题的最大信息。