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太阳能发电电池是如何生产制作的呢?
日期:2020-09-24浏览次数:
  太阳能发电电池的结构和制造方法
  所有的光伏组件的基础建筑砖块是太阳能发电电池,它是尺寸大约为6in×6in(15.24cm×15.24cm)的物体,它的寿命之初是沙子(实际上是硅),然后在光伏组件内用导线连接起来产生电压和电流。生产出的太阳能发电电池能在阳光照射下,使光子激发电池中的电子。如果组件连到一个电路,就可以做到用功,如转动风扇或制作制冷机的动力。
 
  1、太阳能发电电池参杂产生半导体
  太阳电池制造完成后,它就成为半导体,这是一种既能起电导体作用,也能起绝缘体作用的材料。太阳能电池在受到日照时就具有导电的能力,能通过电流。然而,硅——它是太阳能发电电池的主要成分——在本质上绝缘性能远大于到点性能。绝缘体会遏制电子的流动。这可不是太阳能发电电池希望的性能。为使电子能够流动(从而变为导电体),电池在制造过程中需要参杂,参杂过程中通常使用两种元素:硼和磷。
  与体育运动不同,参杂在太阳能电池制造过程中是可接受和特别受鼓励的活动。因为自然状态下的硅不容易产生电流,而加入参杂物可以使电流流动。通常,硼在电池制造的第一阶段掺入,而磷掺入硅中则是以蒸汽扩散的形式直接掺入造好的电池。
  加入这些掺杂物可以增加太阳能发电电池每一侧的电子和空穴。磷原子有多余的电子,而硼原子有等待电子来填充的多余空穴。用磷掺杂的一侧被称为N区间,即电池的正极侧(这一侧朝向太阳):而硼掺杂的一侧就成为P区间,即负极侧(这一侧背向太阳)。
 
  2、用PN结建立单向电子路径
  阳光照射在太阳能发电电池的磷掺杂侧(N区间)时,电池的电子被激发。它们急于运动,如果有适当的通道,它们乐于到电池的硼掺杂侧(P型区)去。
  在这个路径涉及电池的正负两侧之间的结。这一负结(即PN结)的功能类似于二极管,它允许电子从电池的正极侧(底部)运动到负极侧(上部),但不能以相反的方向运动。这意味着电子从电池的负极侧经过电路到电池的正极侧。随着越来越多的电子从负极侧运动到正极侧,正极侧的电子会冲破PN结到达电池的负极侧,只要有阳光存在,这一过程就会持续。PN结会保证电子通过电路运动。
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