太陽能光伏發(fā)電的原理主要是依據(jù)半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。當(dāng)太陽能的光子照在金屬上的時候,光子的能量能夠被金屬里的電子吸收,當(dāng)被吸收的電子到達一定量的時候,就可以打破金屬器的內(nèi)部引力做功,就能離開金屬表層跑出來,就是我們說的光電子。硅原子擁有4個外層電子,若能夠在純硅原子中加入有5個外層電子的元素如磷原子,就成了N型半導(dǎo)體,然后如果在純硅原子中加入有3個外層電子的原子如硼原子,就能夠形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)我們把N型和P型結(jié)合到一塊時,它們的接觸面將會出現(xiàn)電勢差,這就是太陽能電池。在太陽光照耀在P-N結(jié)上時,空穴就會從P極區(qū)向N極區(qū)轉(zhuǎn)移,電子就會從N極往P極區(qū)轉(zhuǎn)移,這就形成了電流。
光電效應(yīng)其實就是通過光照把不均勻的半導(dǎo)體或金屬跟半導(dǎo)體連接的不同區(qū)域之間產(chǎn)生點差的效應(yīng)。它開始是從光波而來,通過反應(yīng)轉(zhuǎn)變成電子,也就是光能量轉(zhuǎn)變成電能量的經(jīng)過,然后是形成電壓的經(jīng)過。
多晶硅是通過鑄錠,破錠,切片等過程后,制作而成的太陽能電子組件的原材料硅片。把硅片表層加上和擴散微量的磷、硼等原子就能形成P-N結(jié)。接著使用絲網(wǎng)印刷技術(shù),把已經(jīng)調(diào)配完成的銀漿到硅片上來做柵線,后通過燒結(jié),然后制作成為背電極,要在有柵線的側(cè)面加上一層防反射涂層,就做好了一個電池片。把多個電池片經(jīng)過排列組合后就成為了太陽能電池組件,也就是太陽能電路板。
一般情況下太陽能電池組件的周邊要用鋁框包裹,然后正面加蓋鋼化玻璃,反面用來裝置電極。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要部件是蓄電池組件,加上其他一些輔助設(shè)備就可以形成發(fā)電系統(tǒng)。如果把直流電變成交流電,還需要用到電流轉(zhuǎn)換器。光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能可以存儲到儲能蓄電池里,也能直接輸送到公共電網(wǎng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本里,太陽能電池組件占到大部分,約占整個發(fā)電系統(tǒng)的一半左右,然后安裝費以及其他一些必要的器件占另外一半。