太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅, 非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。
它们的发电原理基本相同,现以晶体硅为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。
当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了跃迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差。
当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。
太阳能发电板(Solar panel)是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”,但因制作成本较大,以至于它普遍地使用还有一定的局限。
相对于普通电池和可循环充电电池来说,太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。
材料分类
当前,晶体硅材料(包括多晶硅和单晶硅)是主要的光伏材料,其市场占有率在90%以上,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。
多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等3个国家7个公司的10家工厂手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。
多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同,分为电子级和太阳能级。
其中,用于电子级多晶硅占55%左右,太阳能级多晶硅占45%,随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展,预计到2008年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。
多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右。
从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。
此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
太阳能电池板可以分为:
1、晶体硅电池板:多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。
2、非晶硅电池板:薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。
3、化学染料电池板:染料敏化太阳能电池。
既然我们知道太阳能电池板可以回收利用,那么问题是它给经济带来了什么其他好处(如果有的话)。显然,将需要建立适当的太阳能电池板回收基础设施来管理将在不久的将来处置的大量光伏模块。一旦到位,我们将目睹经济中的一些积极因素和新机会。
到2050年,光伏回收不仅会创造更多的绿色就业机会,而且可回收价值约为110亿英镑。大量的涌入将使生产20亿块新面板成为可能,而无需投资原材料。这意味着仅通过重复使用以前使用的材料就能产生约630GW的能量。
由于太阳能价格的持续下降,越来越多的家庭和企业选择投资于太阳能发电系统。结果,在太阳能电池回收领域将出现更多的经济机会。