太阳能电池构造与发电原理

核心提示：太阳电池是一种可以将能量转换的光电元件，其基本构造是运用p型与N型半导体接合而成的。

太阳能电池的结构图

太阳电池是一种可以将能量转换的光电元件，其基本构造是运用p型与N型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是“硅”，它是不导电的，但如果在半导体中掺入不同的杂质，就可以做成p型与N型半导体，再利用p型半导体有个电洞，与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流，所以当太阳光照射时，光能将硅原子中的电子激发出来，而产生电子和电洞的对流，这些电子和电洞均会受到内建电位的影响，分别被N型及p型半导体吸引，而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来，形成一个回路，这就是太阳电池发电的原理。简单的说，太阳光电的发电原理，是利用太阳电池吸收0.4μm～1.1μm波长(针对硅晶)的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。由于太阳电池产生的电是直流电，因此若需提供电力给家电用品或各式电器则需加装直/交流转换器，换成交流电，才能供电至家庭用电或工业用电。

太阳能电池的充电发展

太阳能电池应用在消费性商品上，大多有充电的问题，过去一般采用镍氢或镍镉干电池来充电，但是镍氢干电池无法抗高温，镍镉干电池有环保污染的问题。近年来超级电容发展快速，容量超大，面积反缩小，加上韩国产品价格低廉，因此有部份太阳能产品开始应用超级电容来充电，因而改善了太阳能充电的许多问题：1.充电较快速，2.寿命长5倍以上，3.充电温度范围较广，4.减少太阳能电池用量(可低压充电)。