光电技术在农村的应用讲座二光电板.pdfVIP

·6 · RU RAL EN ER GY No . 4 2000 (92 Issue in All) 光电技术在农村的应用讲座( 二) 光 电 板 王安华 (甘肃太阳光电公司 兰州 730000) 一套户用太阳电源系统内最基本 , 最关键 的部件是光电板。如果仅使用直流负载, 不使 用交流负载 ,系统可以不配置逆变器;如果不介 意系统安全、寿命和经济性 ,仅在短期内或临时 使用 ,系统可以不配置控制器;如果不须要夜间 及阳光较弱时用电或使用其它储能方式 , 可以 不配置蓄电池。但是 , 任何太阳电源不可能不 使用光电板 , 光电板的优劣基本决定着一个太 阳电源系统的优劣。一套太阳电源即使控制 器、蓄电池质量都很好 , 但光电板的质量不高 , 带的电子便能够自由地传导电流 , 这些电子被 特性不好 , 匹配不当 , 使用不当 , 就不可能是一 称为本质载子。价带和传导带之间的能量差被 个好的太阳电源。为此 , 我们在本讲集中介绍 称为禁止隙或能隙 E g 。在室温下硅之能隙 ( ) 一些光电板的基础知识 ,为使用好光电板 ,发挥 E g = 1. 12 eV 电子伏特 ; 在接近环境温度的 10 光电板的效益 , 组成好的太阳电源打下必要的 300 K 时 , 每立方厘米硅中有 1. 6 ×10 个本质 22 知识基础。 载子 , 与每立方厘米约有 10 个本质载子的金 1 光电物理基础知识 属相比 ,其本质载子数是金属的万亿分之一 ,显 当前商业化的光电板多为硅光电板, 本节 然硅是一种非常好的绝缘体。 ( 即以硅光电池为例 , 简要介绍一些光电物理基 为了提高硅的导电性 ,我们可在硅 主体材 ) ( 础知识。 料 中加入少量且数量受到控制的杂质 5 族元 ( ) ) 硅 4 族元素 之原子序为 14 , 其核外电子 素 ———磷、砷、锑等 , 称之为掺杂 , 这些杂质取 排列数是 2 、8 、4 , 即每个硅原子有4 个价电子 , 代了原来的硅原子的位置 , 就形成了较多的传 并且每个硅原子通过价电子与周围 4 个硅原子 导带电子或称为自由电子 ,如图 2 - 1 - 2 所示 ; 形成 ,如图 2 - 1 - 1 所示的稳定晶格结构。在绝 加入 3 族元素 ———硼、铝、镓、铟 ,就形成了价带 ( ) 对零度时 , N 个硅原子会靠在一起而形成具有 空穴 缺乏电子 , 如图 2 -