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亚洲城官网ca88:太阳光是如何发电的

科普:为什么太阳光能够变成电?

文章来源:【工业电器网】 作者:【未知】 点击:次 时间:2017/10/27 8:34:47
太阳能是地球上绝大部分能源之“源”。但是,人类只利用了太阳能中极少的一部分。要想将太阳馈赠的“礼物”变得更有用,最好的办法就是将它转变成更便于利用的有效形式,比如人们日常生活中离不开的电。
利用太阳光来发电有两类方式:一类是太阳光直接发电,叫作太阳能光伏发电;另一类是太阳光间接发电,又叫太阳能光热发电。
在太阳能光热发电中,有一种称为聚光太阳能发电(简称CSP)的技术,即先用抛物镜将阳光聚集到充满合成油的吸热管上,等到合成油被阳光加热到约400℃时,再将热油输送至热交换器里,通过热交换器加热循环水,产生水蒸气,推动涡轮转动,从而带动发电机发电。太阳能光热发电与常规火力发电原理是类似的,只是热能不是来自煤炭的燃烧,而是来自太阳光,因此非常洁净。
太阳能光热发电 与太阳能光热发电不同,光伏发电直接将阳光转变成电。科学家发现了一种能吸收阳光产生电能的半导体材料,它的这种特殊本领称为光伏效应。
光伏效应涉及两个最基本的过程,一个是电子—空穴对的产生,另一个是电子—空穴对的分离。
物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子里有电子。半导体也是一种物质,它里面也有电子。当半导体中的电子吸收阳光后,获得能量,变得异常“兴奋”,就从低能量态“跃”到高能量态。由于电子的离开,在低能量态的位置就留下了电子的一个“空座位”,科学家给这个空座位起名叫作“空穴”。因为电子带负电荷,所以空穴就带正电荷。这就是电子—空穴对的产生。
太阳能热发电厂 如果往水里加一点糖,就会变成糖水,加一点盐就会变成盐水。同样,如果在半导体里掺入两种不同的物质,例如加一点磷或者硼,半导体也会变成两种“味道”不同的半导体,一种称为n型半导体,另一种则叫p型半导体。如果把n型半导体和p型半导体接触在一起,界面上就会形成pn结。pn结界面上跨越着内建电场,能够将电子—空穴对分离,指挥所有电子到n型半导体这边“集合”,空穴则到p型半导体那边“集合”。这就是电子—空穴对的分离。
半导体中的电子在吸收阳光、获得能量后,便离开“座位”,产生了电子—空穴对。pn结中的内建电场将这些电子—空穴对分离,所有带负电荷的电子聚集在一边,而带正电荷的空穴聚集在另一边。在两边装上电极就构成了一个电池,这种电池就叫光伏电池或者叫太阳能电池。这就是阳光直接变成电的过程。
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