光伏发电的基本原理是光伏效应。当光子照射到金属上时,它的所有能量都可以被金属中的所有电子吸收。电子能量吸收的能量足够大,可以克服金属的内部重力作用,从金属表面逃脱,成为一种光电子。
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光由于半导体或半导体与金属结合的不同部位之间存在电位差。它首先是一个由光子(光波)转换为电子的过程,光能转换为电能;其次,它是一个形成电压的过程。有了电压,就像建造一个高水坝,如果两者相连,就会形成一个电流电路。
兰州光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有四个外部电子。如果将五个外部电子的原子如磷原子与纯硅混合,则将其转化为N型半导体;如果将三个外部电子的原子如硼原子与纯硅混合,则形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触表面会形成一个电位差,成为一个太阳能电池。当太阳光照射到P-N结时,穴位从P极区移动到N极区,电子从N极区移动到P极区形成电流。
多晶硅是通过铸锭、破锭、切片等程序制成的硅片加工而成的。在硅片上掺杂散播硼、磷等微量,形成P-N结。然后用丝网印刷,将精制的银浆印在硅片上,制成一根栅线,烧结后,同时制成一个背电极,并在栅线表面涂上一层防反射涂层,从此制成电池片。电池片排列组合成电池组件,形成一个大的电路板。一般来说,铝框被组件包裹,玻璃被前面覆盖,电极被安装在后面。有了电池组件和其他辅助设备,发电系统就可以形成了。为了将直流电转换为交流电,需要安装电流转换器。发电后,可以储存电池,也可以输入公共电网。在发电系统的成本中,电池组件占50%左右,电流转换器、安装费、其他辅助费用占50%。