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太阳能光伏发电原理
太阳能光伏组件是利用半导体光伏效应制成的一种能将太阳能直接转换为电能的转换器件。1954 年贝尔实验室用单晶硅材料制成了第一只具有实用价值的太阳能光伏组件。经过科技发展，制作工艺的不断进步，使得太阳能光伏组件在材料、结构、性能及应用等方面都得到了很大的进步。
2.1 太阳能光伏阵列发电原理
太阳能光伏组件工作原理是由于半导体发生了光生伏打的效应，所谓光生伏打效应是指半导体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当半导体受到光照时，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。当硅的最外层电子吸收光子后成为自由电子，由于空穴与自由电子总是成对出现的，所以在电子原来的地方留出一个带正电的空位称之为空穴。在 P 型半导体与 N 型半导体的交界处由于电子和空穴的扩散形成 PN 结，在 PN 结的两侧形成自建电场，又称势垒电场。当 PN 结受到太阳光照射时，在势垒电场的作用下，载流子会发生扩散，自由电子扩散到 N 型区，空穴则扩散到 P型区，从而使 N 型区有过剩的电子，P 型区有过剩的空穴，形成了光生电场。在 P 型区与 N 型区之间的薄层感应出电动势，即光生伏打电动势，接通负载后便有电能输出。
太阳能电池工作原理如图 2.1 所示，当具有适当太阳光照射半导体时，半导体中的电子向 N 型区扩散，空穴向 P 型区体扩散，负电荷聚集于 N 型半导体的一端，正电荷聚集于 P 型半导体的一端。假如用导线连接半导体的两端，就会有电荷的流动从而产生电能。
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