與半導(dǎo)體有關(guān)
硅真是個好東西,。 計(jì)算機(jī),、信息技術(shù)離不開它。 太陽能發(fā)電也離不開它,。
硅原子的最外層有四個電子,。 這是不完全的結(jié)構(gòu)。 為了不分離8個,,硅原子的最外層需要達(dá)到8個電子,。 為此,他們必須揉成一團(tuán)取暖,,互相借力,。 當(dāng)許多硅原子在一起時,每個硅原子共享四個相鄰硅原子的四個電子,,同時也共享自身最外層的四個電子,。 這樣,它們構(gòu)成了穩(wěn)定的硅晶體。
硅的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,。 常溫下難以與氟化氫以外的物質(zhì)反應(yīng),。
硅晶體是不良導(dǎo)體。 因?yàn)闆]有什么不做的自由電子,,所以現(xiàn)在我們要改造它,。 研究表明,磷原子(p )的最外層有5個電子,,將磷原子摻雜到硅晶體中后,,硅晶體中會多出1個自由電子。
磷原子取出4個電子與相鄰的4個硅原子共有后,,剩下的1個電子是自由的,。
硅晶體中無數(shù)的硅原子被磷原子取代后,就會出現(xiàn)很多自由電子,,變得導(dǎo)電,。 到這個時候,我們已經(jīng)在制造半導(dǎo)體了,。 它的名字叫“n型半導(dǎo)體”,。 請把“n”想象成一百個無聊的奈自由電子走著“n”字型閑逛,以便你一輩子都能記住n型半導(dǎo)體的由來,。
以上是摻雜了5個最外層電子的磷原子,。 那么,如果摻雜了只有3個最外層電子的鋁(AI )呢,?
摻雜鋁原子的話,明顯會缺少一個電子,。 這就像一個未填補(bǔ)的洞,,稱為“空穴”。
在硅結(jié)晶中摻雜鋁,、硼等三價(jià)原子,,就會形成稱為“p型半導(dǎo)體”的其他半導(dǎo)體。 為了記住這一點(diǎn),," p "表示需要填充電子的空穴
p型半導(dǎo)體也導(dǎo)電,。 這是因?yàn)椋┘油獠侩妶鰰r,,p型半導(dǎo)體中的電子會與電場的方向相反,,按順序嵌入空穴。 同時,,空穴也向電場的方向移動,,產(chǎn)生電流。
PN結(jié)
你說了半天n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體,那兩個人有什么用,? 很有用,。 如果你讓那兩個人對接的話。
如果一個半導(dǎo)體晶體的一側(cè)是n型半導(dǎo)體,,另一側(cè)是p型半導(dǎo)體,,則中間連接的接觸面稱為PN結(jié)。
PN結(jié)是許多電子元件,,如二極管,、各種晶體管的物質(zhì)基礎(chǔ)。 晶體管被認(rèn)為是現(xiàn)代歷史上最偉大的發(fā)明之一,,在重要性方面可以與印刷術(shù),、汽車、等發(fā)明相提并論,。
據(jù)了解,,目前n型半導(dǎo)體中自由電子的濃度較高,p型半導(dǎo)體中空穴的濃度較高,。 根據(jù)擴(kuò)散原理,,物質(zhì)總是從濃度高的地方擴(kuò)散到濃度低的地方。
因此,,在PN結(jié)中,,自由電子大量從n型半導(dǎo)體向p型半導(dǎo)體擴(kuò)散,本來n型半導(dǎo)體為電中性且不帶電,,但由于失去了一部分電子而帶正電,。
另一方面,在p型半導(dǎo)體中,,很多自由電子發(fā)展而來,,滿足了很多空穴,因此空穴濃度下降,。 本來p型半導(dǎo)體也是電中性的,,但現(xiàn)在很多電子很多,所以帶負(fù)電,。
在PN結(jié)中,,一側(cè)帶正電,一側(cè)帶負(fù)電,,在接觸面上形成內(nèi)部電場,。
陽光是怎么發(fā)電的?
剛談完P(guān)N結(jié)和PN結(jié)中的內(nèi)場,,正題-- 陽光怎么變成電流,?
我們知道,,在光電效應(yīng)中,某種頻率以上的光從金屬中發(fā)出電子,。 這表明光能作用于電子,。
太陽光照射普通半導(dǎo)體時,電子與,,即陽光在半導(dǎo)體中產(chǎn)生一個自由電子,,同時因?yàn)樵谀芰孔饔孟拢?dāng)它離開原本的位置,,成為自由電子時,,該位置必然會缺少一個電子,產(chǎn)生空穴,。
但是,,在一般的半導(dǎo)體中,由陽光產(chǎn)生的自由電子和空穴很快就會聯(lián)系在一起,,自由電子和空穴的生命周期很短,。
但是,在PN結(jié)半導(dǎo)體中是不同的,。
因?yàn)镻N結(jié)有內(nèi)部電場,,所以在太陽光結(jié)中電子和空穴對時,電子通過內(nèi)部電場向n型半導(dǎo)體移動,。 同樣,,空穴移動到p型半導(dǎo)體。
此時,,如果在PN結(jié)的兩端連接導(dǎo)線,,就可以產(chǎn)生電流。
以上就是太陽能發(fā)電的原理,。 下圖為示意圖:
光伏產(chǎn)業(yè)是國家十四五發(fā)展的重點(diǎn)新能源產(chǎn)業(yè),,對人才需求有一定空間,可以在光伏企業(yè)就業(yè),。 我國優(yōu)秀光伏企業(yè)有隆基股,,天合光能,陽光電源,,http
正泰太陽能板的各種功率,如(單晶單面500w535w540w545w ) )適用于各種家用屋頂太陽能系統(tǒng),、離網(wǎng)發(fā)電,、外貿(mào)出口等。
環(huán)境趨勢上三種主要的單晶單面500w535w540w545w雙面光伏模塊,、單晶n型雙面光伏模塊,、單晶PERC雙面光伏模塊、異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT )雙面光伏模塊分析了雙面光伏模塊的使用特色
硅太陽能電池板的發(fā)電效率目前沒有統(tǒng)一的指標(biāo)。 根據(jù)目前的技術(shù)進(jìn)展,,多晶硅太陽能電池板的發(fā)電效率比較高,,光電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到20%左右或更高。 具體每平方厘米或者每平方米能發(fā)電多少,,這連上帝也無法回答,。 太陽能電池板能發(fā)電多少電力,有很多因素,,比如太陽有多厲害,,也就是能得到多少太陽能,太陽能發(fā)電設(shè)備的發(fā)電效率如何,,輸出負(fù)荷如何等,。
不能簡單地把硅(單晶硅或多晶硅)太陽能電池)或由太陽能電池組合而成的所謂太陽能發(fā)電系統(tǒng)看作發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。 制造商不同,,太陽能電池發(fā)電設(shè)備的規(guī)模,、結(jié)構(gòu)、效率也不同,。
如果可能的話,,我建議你去生產(chǎn)硅太陽能電池的工廠和研究所看看,。
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