它们是如何工作的
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太阳能电池板如何化光热为电能?

我们每天赖以生存的多种形式的能源都来自太阳,这些能源包括光能、热能、矿物燃料中的能量、水能、风能等等。除此之外,还可以通过光电效应或者光化学效应,直接利用太阳光进行发电,这种装置就叫太阳能电池。若干个太阳能电池组件按一定方式组装在一块板上,即我们熟知的太阳能电池板。

太阳能(光伏)电池板是如何工作的?

太阳能电池工作的理论基础是半导体P-N结的光生伏打效应。光生伏打效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。光伏电池板里有两层硅膜。其中一层上掺杂了少量的硼,使得这一层硅带正电,即P层。N层上的硅掺杂了少量的磷,使得这一层因获得了多余的电子而带有负电。当光线照射到这两层的边界时,光能撞击电子,使得电子发生跃迁,从N区流向P区。每秒有上百万的电子定向流动,接通电路后就形成了电流。

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什么是电流?

电流是指一群电荷的定向移动。电子是组成原子外围部分的微粒。它们在离原子核距离不等的电子层上,围绕着位于中部的原子核运动。一些物质,尤其是金属,其外层电子不稳定,很容易逃离一个原子核的束缚被另一个原子核捕获,从而产生电流。

利用太阳热能

除了光之外,另一种直接利用太阳作为能量来源的方法,就是通过精心设计的房屋和其他建筑,来获取太阳的热能。太阳的红外线经过反射后,被许多曲面镜集中在一个小区域,这样产生的温度可高达3000℃,可以用来烧水、取暖、发电等。