太陽能電池板是如何工作的(Solar Panels Work)？

無論是在太陽能計算器上還是在國際空間站上，太陽能電池板都使用與化學電池或標準電源插座相同的電子學原理來發電。而太陽能電池板則是電子通過電路的自由流動太陽能電池板從陽光中吸收能量。要了解太陽能電池板是如...

無論是在太陽能計算器上還是在國際空間站上，太陽能電池板都使用與化學電池或標準電源插座相同的電子學原理來發電。而太陽能電池板則是電子通過電路的自由流動

太陽能電池板從陽光中吸收能量。要了解太陽能電池板是如何發電的，回到高中的化學課上可能會有幫助。太陽能電池板的基本元素和引發計算機革命的元素是一樣的——純硅。當硅去除所有雜質后，它為電子的傳輸提供了一個理想的中性平臺。硅還具有一些原子級的特性，這使得它對于制造太陽能電池板更具吸引力

太陽能光伏電源通常需要安裝隔離開關或隔離器。硅原子的外層能容納8個電子，但在自然狀態下只攜帶4個電子。這意味著還有4個電子的空間。如果一個硅原子與另一個硅原子接觸，每個硅原子都會接收另一個原子的四個電子。這就形成了一個強大的鍵，但沒有正電荷或負電荷，因為這八個電子滿足了原子的需要硅原子可以結合多年形成一大塊純硅。這種材料被用來形成電池板。這是科學研究的切入點。兩片純硅在太陽能電池板，因為它們沒有正電荷或負電荷。太陽能電池板是由硅和其他帶正電荷或負電荷的元素結合而成的。例如磷，有五個電子可以提供給其他原子如果硅和磷以化學方式結合在一起，結果是穩定的八個電子和一個額外的自由電子。它不能離開，因為它與其他磷原子結合，但硅不需要它。因此，這種新的硅/磷板被認為是帶負電荷的為了使電流流動，還必須產生正電荷。這是通過將硅與硼等元素結合來實現的，它只有三個電子可以提供，硅/硼板還有一個位置留給另一個電子，這意味著這個板帶著正電荷，兩個板夾在一起，中間有導線有了這兩塊板，現在是時候把太陽能電池板的太陽能方面引進來了。自然的陽光發出許多不同的能量粒子，但我們最感興趣的是一個光子。光子基本上就像一個移動的錘子當太陽能電池的負極板與太陽成適當的角度時，光子會轟擊硅/磷原子。最終，第九個電子，它無論如何都想自由，在外環上被擊落。由于正硅/硼板將其吸引到自己外層帶上的空位，這個電子不會長時間保持自由。隨著太陽光子打斷更多的電子，就會產生電能。一個太陽能電池產生的電能并不是很可觀，但是，當所有的導線把自由電子從極板上抽離時，就有足夠的電能來驅動低電流的電動機或其他電子設備。不管電子沒有被使用或損失到空氣中，都會被送回負極板，整個過程又開始了使用太陽能電池板的一個主要問題是其產生的電能與體積相比很小。一個計算器可能只需要一個太陽能電池，而一輛太陽能汽車則需要幾千塊。如果太陽能電池板的角度稍微改變一下，效率就會提高減少50%太陽能電池板的能量可以儲存在化學電池里，但是通常一開始就沒有太多多余的能量。同樣的陽光提供光子也會產生更具破壞性的紫外線和紅外線，最終導致電池板物理性能下降。電池板還必須暴露在破壞性的天氣因素中，這也會嚴重影響效率許多資料來源還把太陽能電池板稱為光伏電池，它提到了光（照片）在產生電壓中的重要性，未來科學家面臨的挑戰是創造出更高效的電池板，這種電池板要小到能滿足實際應用的需要，而且能在太陽光不可用的時候產生多余的能量

太陽能電池板的尺寸和安裝角度對它們能產生多少能量起著重要作用。