提高太阳能电池效率及优化性能方案

发布时间:2013-11-22 阅读量:890 来源: 发布人:

【导读】太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到,瞬间就可输出电压及电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic,photo光,voltaics伏特,缩写为PV),简称光伏。它是一种基本上无污染的新型能源,已经在各个国家形成了巨大的市场,然而效率低下,不稳定等因素一直是一个难题,本文借助一些巧妙的方法改善太阳能电池的缺点。
 

太阳能电池

太阳能电池分为单晶硅太阳电池(坚固耐用,使用寿命一般可达20年,光电转换效率为15%)、多晶硅太阳电池(其光电转换效率约14.5%,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低非晶硅太阳电池)、非晶硅太阳能电池(其光电转换率为10%,成本低,重量轻,应用方便)。太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,光生空穴流向p区,光生电子流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

原理

通过以下方案可改善太阳能电池效率不高,稳定性差和分散性的缺点

1.利用生物原理:植物中含有的分离各种光和作用的蛋白质,只需要将它放入两片太阳能电池板的导电体中,就可以通过太阳的照射而产生电能,从而减少由于原料稀少而产生的浪费。解决太阳能的发散性和不稳定性,也提高了热效率。(如图a)

 

生物原理

2.利用平面镜反射原理:我们可以制造一个很大的弧面来反射太阳光(最好为反射性良好材料),弧面能使能量密度很大的阳光在照射到反面的太阳能发电板上,从而实现正反两面太阳能电池板发电。解决太阳能的发散性和不稳定性,也提高了热效率。(如图b)

平面镜反射原理
 

3.利用逆变器原理:把太阳能电池板所产生的电能与两块6V的蓄电池相连,蓄电池另外的两个正负极与一个12V转100W的逆变器输入端相连(逆变器用于把12V或24V直流电变为220V交流电),再将逆变器的输出端与插线板相连,若要使用电,只需将220V交流电电器插头插入插线板即可。不使用电器时,只需将插头拔出,则蓄电池不进行输出,只进行持续蓄电。用此种方法可以解决太阳能的利用效率低的问题(如图c)

逆变器


4.利用凸透镜聚光原理:可以在太阳能电池板的上方放置一个聚光能力很好的凸透镜,这样就可以把原本发散的太阳光通过透镜聚集到下部的太阳能电池板上,尤其是在阴天时,透镜也可以使太阳板正常有效地进行发电。并且透镜还可以保护太阳电池板,在下雨天或沙尘暴时它可有效地抵挡住雨水和沙粒的“袭击”!解决太阳能的发散性和不稳定性,也提高了热效率,保护了太阳能电池板。(如图d)

 
 
相关资讯
半导体产业升级战:三星电子新一代1c DRAM量产布局解析

在全球半导体产业加速迭代的背景下,三星电子日前披露了其第六代10纳米级DRAM(1c DRAM)的产能规划方案。根据产业研究机构TechInsights于2023年8月22日发布的行业简报,这家韩国科技巨头正在同步推进华城厂区和平泽P4基地的设备升级工作,预计将于2023年第四季度形成规模化量产能力。这项技术的突破不仅标志着存储芯片制程进入新纪元,更将直接影响下一代高带宽存储器(HBM4)的市场格局。

蓝牙信道探测技术落地:MOKO联手Nordic破解室内定位三大痛点

全球领先的物联网设备制造商MOKO SMART近期推出基于Nordic Semiconductor新一代nRF54L15 SoC的L03蓝牙6.0信标,标志着低功耗蓝牙(BLE)定位技术进入高精度、长续航的新阶段。该方案集成蓝牙信道探测(Channel Sounding)、多协议兼容性与超低功耗设计,覆盖室内外复杂场景,定位误差率较传统方案降低60%以上,同时续航能力突破10年,为智慧城市、工业4.0等场景提供基础设施支持。

财报季再现黑天鹅!ADI营收超预期为何股价暴跌5%?

半导体行业风向标企业亚德诺(ADI)最新财报引发市场深度博弈。尽管公司第三财季营收预期上修至27.5亿美元,显著超出市场共识,但受关税政策驱动的汽车电子产品需求透支风险显露,致使股价单日重挫5%。这一背离现象揭示了当前半导体产业面临的复杂生态:在供应链重构与政策扰动交织下,短期业绩爆发与长期可持续增长之间的矛盾日益凸显。

全球可穿戴腕带市场首季激增13%,生态服务成决胜关键

根据国际权威市场研究机构Canalys于5月23日发布的调研报告,2025年第一季度全球可穿戴腕带设备市场呈现显著增长态势,总出货量达到4660万台,较去年同期增长13%。这一数据表明,消费者对健康监测、运动管理及智能互联设备的需求持续升温,行业竞争格局亦同步加速重构。

RP2350 vs STM32H7:性能翻倍,成本减半的MCU革新之战

2025年5月23日,全球领先的半导体与电子元器件代理商贸泽电子(Mouser Electronics)宣布,正式开售Raspberry Pi新一代RP2350微控制器。作为RP2040的迭代升级产品,RP2350凭借双核异构架构(Arm Cortex-M33 + RISC-V)、硬件级安全防护及工业级性价比,重新定义了中高端嵌入式开发场景的技术边界。该芯片通过多架构动态切换、可编程I/O扩展及4MB片上存储等创新设计,解决了传统微控制器在实时响应能力、跨生态兼容性与安全成本矛盾上的核心痛点,为工业自动化、消费电子及边缘AI设备提供了更具竞争力的底层硬件方案。