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：919 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。

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）

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）

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）

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）

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