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        科普|太陽能電池板是如何工作的?
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        科普|太陽能電池板是如何工作的?

        2020-01-14 15:10:03 來源:北極星電力新聞網 點擊:1049

        【大比特導讀】太陽能電池由硅原子組成。可以把原子想象成建築上的磚——就像樂高中的積木一樣,但是因為原子的尺寸很小,你需要特殊工具來看見它們。

        太陽每年都會產生很多能量,我們稱之為太陽能。太陽每天輻射在澳大利亞上的能量兩萬倍於我們從石油、天然氣和煤炭中獲得的能量,而且,對我們來說,在太陽餘下的五百萬年的壽命中,太陽能是取之不盡用之不竭的。

        太陽能板是由太陽能電池組成,太陽能電池可以將陽光中的太陽能轉換成電能。因為太陽能電池可以直接從陽光中發電,它是我們現在所有的發電技術中最可靠的一種,這也是為什麼太陽能電池在太空和一些難以解決問題的偏遠地區中被廣泛使用的原因。

        太陽能電池是如何工作的?

        太陽能電池由硅原子組成。可以把原子想象成建築上的磚——就像樂高中的積木一樣,但是因為原子的尺寸很小,你需要特殊工具來看見它們。太陽能電池由硅晶圓層而來,硅晶圓層的尺寸和晚餐餐盤相近,但是要薄很多——只比普通的頭髮大概厚三倍。

        將硅晶層變成太陽能電池板需要特殊的製備工藝,硅晶層要被加熱到1000攝氏度,然後將一層金屬片放置在該層的背面,同時在太陽能電池上覆蓋一層帶有孔洞的金屬網並讓此面沖向太陽。

        當60片太陽能電池製備完成時,它們將被固定在一層玻璃上來做成太陽能電池板。一般來說,房頂上的太陽能供電系統擁有10-50片太陽能電池板,而在鄉村的太陽能發電廠中則安裝了上百萬的太陽能電池板

        每一個硅原子中都含有著尺寸極小,質量極輕的電子,這些電子帶有微弱的電荷。當陽光落在太陽能電池板上時,它會擊中其中的一個電子並使其脫離電子軌道。這些被擊中的電子可以自由活動,但是電池的特殊構造使得電子只能在一個朝著太陽的方向上移動。

        所以陽光落在太陽能電池上時,許多電子將會脫離它們的軌道變成自由電子,因為太陽能電池的特性,電子只能向上移動,從而產生可以驅動家用電器的電流。

        如果落在太陽能電池上的陽光越強,更多的電子將會受到撞擊脫離其軌道,產生的電流就越大。如果天氣不晴朗,被撞擊的電子數量將會減少,產生的電流將會減少百分之七十五甚至更多。在夜間時,太陽能電池板不會產生任何電能,這時候的供電完全依賴於電池或者其他電力來源。

        我們該如何使用太陽能電池?

        太陽能電池是最便宜的發電方式——甚至比一座新的火力發電廠或者核電站更便宜。這也是為什麼全球太陽能電池的安裝率是煤電的5倍,核電的20倍。

        在澳大利亞,基本上新建成的發電站都是太陽能電站或者風力發電廠。使用太陽能和風能發電的電動汽車可以取代產生污染的汽油汽車。太陽能和風能發電同樣可以被用於房屋的加熱和製冷,取代傳統的煤炭和天然氣供暖方式。

        使用太陽能和風能有助於減少對地球造成損害的溫室氣體排放,相較於其他能源,太陽能和風能的成本很低,並且會變得更低;如果我們使用更多的風能或太陽能,就能加速減少傷害地球的傳統能源使用量(如煤炭,石油和天然氣)。

        除此之外,硅原子是世界儲量第二大的原子(第一是氧原子)。實際上,大多數的沙子和石頭是由硅和氧構成的,所以我們不可能因為製備太陽能電池用盡所有的硅。

         

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        太陽能電池板 風能

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