一、在风雪弥漫的冬日,可否用柴火的光热驱动光伏电池发电?
发电是可以的,只要有光线照射到电池板表面就会有电压。不过要达到使用条件,还有很多因素。
太阳电池工作原理
当光照射到半导体上时,光子将能量提供给电子,电子将跃迁到更高的能态,在这些
电子中,作为实际使用的光电器件里可利用的电子有:
(1) 价带电子;
(2) 自由电子或空穴(Free Carrier);
(3) 存在于杂质能级上的电子。
太阳电池可利用的电子主要是价带电子。由价带电子得到光的能量跃迁到导带的过程
决定的光的吸收称为本征或固有吸收。
太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到pn 结上时,产生电子一
空穴对,在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区,受内建电场的吸
引,电子流入n 区,空穴流入p 区,结果使n 区储存了过剩的电子,p 区有过剩的空穴。它
们在pn 结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外,
还使p 区带正电,N 区带负电,在N 区和P 区之间的薄层就产生电动势,这就是光生伏特效
应。此时,如果将外电路短路,则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过,这个电
流称作短路电流,另一方面,若将PN 结两端开路,则由于电子和空穴分别流入N 区和P 区,
使N 区的费米能级比P 区的费米能级高,在这两个费米能级之间就产生了电位差VOC。可以
测得这个值,并称为开路电压。
影响太阳电池转换效率的因素
一、 禁带亮度
VOC 随Eg 的增大而增大,但另一方面,JSC 随Eg 的增大而减小。结果是可期望在某一个
确定的Eg 随处出现太阳电池效率的峰值。
二、温度
随温度的增加,效率η下降。ISC 对温度T 很敏感,温度还对VOC 起主要作用。
对于Si,温度每增加1°C,VOC 下降室温值的0.4%,η也因而降低约同样的百分数。例
如,一个硅电池在20°C 时的效率为20%,当温度升到120°C 时,效率仅为12%。又如GaAs
电池,温度每升高1°C,VOC 降低1.7mv 或降低0.2%。
三、复合寿命
希望载流子的复合寿命越长越好,这主要是因为这样做ISC 大。在间接带隙半导体材料
如Si 中,离结100μm 处也产生相当多的载流子,所以希望它们的寿命能大于1μs。在直接
带隙材料,如GaAs 或Gu2S 中,只要10ns 的复合寿命就已足够长了。长寿命也会减小暗电流
并增大VOC。
达到长寿命的关键是在材料制备和电池的生产过程中,要避免形成复合中心。在加工
过程中,适当而且经常进行工艺处理,可以使复合中心移走,因而延长寿命。
四、光强
将太阳光聚焦于太阳电池,可使一个小小的太阳电池产生出大量的电能。设想光强被
浓缩了X 倍,单位电池面积的输入功率和JSC 都将增加X 倍,同时VOC 也随着增加(kT/q)lnX
倍。因而输出功率的增加将大大超过X 倍,而且聚光的结果也使转换效率提高了。
二、大片的太阳能光伏面板,难道不怕下冰雹吗
大品牌的太阳能光伏面板主要使用的是超白抗爆浮法玻璃,保护被封装的晶硅板,一般的冰雹是不会对面板造成伤害的。也有中益兴业薄膜太阳能电池板是使用塑料封装,轻薄柔的特性更无惧冰雹撞击。这些都是一般的自然天气条件下没问题,极端天气下连房顶都保不住,何况太阳能光伏面板了。所以产品开始设计的时候就已经考虑到,正常使用是非常安全的。
三、为什么青藏更高原终年积雪而太阳能丰富?
因为高原+纬度高。。
光照时间长+光照强度强。
那边经常万里无云。。
不想东南方。。常常被云遮住太阳。。
四、影响光伏组件发电的主要因素有哪些
最主要的是光伏组件的质量、光线照射、尘埃多少等, 光伏组件转换率是最主要的因素; 关照必须充分,没有遮挡物; 尘埃多了也影响发电效率,尘埃多了就需要清理; 等等…… 希望能帮到您,祝您天天开心^_^!
五、光伏发电板的冰雹防护
光伏发电板的型式试验中有冰雹测试的,一般是25mm直径的冰球,以23m/s的速度砸在玻璃表面,不应造成组件的失效。
六、怎样检查冰雹对光伏组件造成的暗伤
近来我国多地遭到反常的暴雨冰雹袭击,给当地的人民的生活和财产造成了很到的损失。
这时候有好多人在问我家的光伏发电系统能经得住冰雹吗?
因为晶体硅光伏组件表面是属超白钢化玻璃,而钢化玻璃一般的抗击力是比较好的,但是不能说完全不受影响,如果遇到百年一遇的大冰雹,情况可能不好说了。
一般情况下正规厂家的组件都经过了专业测试和认证,例如IEC 61215认证,该认证包括多项测试,以确保组件承受35mm冰雹以27.2 m/s或超过98 kph的速度冲击的影响,若组件通过了IEC61215所要求的相关测试,就表明,组件抵御冰雹、大风等极端天气的能力是合格的。
但是,提醒大家,冰雹过后,被砸到的太阳能电池板可能会受到多种损伤。像玻璃的损伤那样能看出来当然好,但也可能有光凭眼睛看不出来的损伤。
此次要介绍的是因冰雹而受到损伤的太阳能电池板检查事例。
要查出玻璃损伤以外,还有哪些电池板受到了什么样的损伤,可以利用特殊仪器检查。
检查太阳能电池板故障位置的方法,一般有利用热成像图锁定发热部分,或者利用断线检测器检查断线部分和旁路二极管的故障等。
这些方法虽都能锁定故障发生的位置,但很难查出故障的状况和发生的原因。