如何制作太阳能电池?太阳能电池效率受何影响?
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太阳能电池属于绿色能源,通过太阳能电池,我们能够充分运用太阳散发的能量。也就是说,在太阳能电池的帮助下,能够帮我们节约地球能源。那么,太阳能电池是如何制作出来的呢?此外,又是什么原因会导致太阳能电池的效率偏低呢?如果你对这两个问题具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、太阳能电池制作
(一)工具/原料:
1.小尺寸玻璃若干块
2.太阳能电池片、EVA、光伏背板、焊带,胶带若干
3.电烙铁、电池片切割机、层压设备各一台
4.直尺、壁纸刀、剪刀、PVB手套各一套
(二)方法/步骤:
1、首先,根据玻璃尺寸设计电池片尺寸,一般电池片各边距玻璃边缘5mm即可,以电池主栅线为中心,用切割机将太阳能电池片切割成若干片,数量与玻璃数量相同,操作时要戴好PVB手套,切割好后待用。
2、然后,利用直尺和壁纸刀,将EVA和背板切割成尺寸略大于玻璃的若干小块,EVA数量应为玻璃数量的两倍,操作时要戴好PVB手套,切割好后待用。
3、接下来,用剪刀将焊带裁成长度略长于玻璃长度的的若干小段,数量应为玻璃数量的两倍,操作时要戴好PVB手套,切割好后待用。
4、完成以上材料准备工作后,开始用电烙铁将电池片正反两面的主栅线上焊上焊带,力度不能过大,以免压碎电池片。
5、按照玻璃-EVA-电池片-EVA-背板的顺序,从下至上依次放置材料,全部敷设好后,将其放入层压机进行层压,为防止错位,可用胶带对其固定。
6、将层压好的小太阳能板取出,待温度降至室温后,用壁纸刀将玻璃周边多余物质去掉,最后用电烙铁将各独立的小太阳能电池板串联起来,即可利用。
二、什么原因导致了太阳能电池效率低?
我们所说的太阳能电池效率是什么意思?我们使用的每个设备都具有一定的效率。考虑一台每小时可生产10个气球的机器。在这十个气球中,有两个气球有孔或其他类型的缺陷。这意味着该机器的效率为80%,因为该机器吸收了生产10个气球所需的原材料,但仅将其中的80%转换为有用的输出。因此,设备的效率代表了提供给它的每单位输入所产生的有用输出量。
所有的能量产生机制都有一定的效率极限。类似地,太阳能电池上的入射辐射不会完全转换为电能。只能获取该能量的一小部分作为有用的工作。有许多不同的衡量太阳能电池效率的方法,但最普遍的方法是肖克利-奎塞尔极限。
什么是肖克利-奎塞尔极限?肖克利-奎塞尔极限是提高太阳能电池效率的最重要科学手段。它测量标准测试条件下单个PN结太阳能电池的理论效率。STC近似于美国大陆春季和秋季春分时的太阳正午,太阳能电池的表面直接对准太阳。
该限制是在某些假设下测得的,太阳能电池必须仅由一种均质材料制成,每个太阳能电池只能有一个p-n结,并且假定每个能量大于带隙的光子都将转换为电能。如果您不了解光子或带隙的含义,请不要担心,我们将在下面进行讨论。为什么效率受到限制?使用太阳能电池发电的过程主要取决于一个非常重要的步骤。电子从价带跃迁到导带。正常原子中没有外部能量的电子被称为在价带中,为了产生电,这些电子必须转移到外部电路,这被称为导带。
不同材料间的能带隙。电子本身不会从价带跃迁到导带。 必须提供一定量的能量,以使它们进行过渡。
现在,入射的太阳辐射由许多不同波长的波组成,这些波中只有少数具有必要的能量来克服能垒。光波带谱。考虑一包由100个不同波长的光子组成的光子撞击由硅制成的太阳能电池。在这100个波中,有40个波具有相当于硅带隙的能量,因此将能够发电。其余的波将作为热量消散或从电池表面反射回来。因此,太阳能电池的效率受到限制。
还有其他影响效率的因素吗?正如我们所看到的,电子跃迁的阈值能垒原来是太阳能电池板效率低的主要原因。但是,它不是影响它的唯一因素。还有许多其他元素在这里起着相当重要的作用。
臭氧层阻止高能紫外线到达地表。离开太阳的能量与我们在地球上接收到的能量不同。这是因为辐射必须穿过包围我们星球的浓厚大气传播。现在,诸如光的散射和折射之类的不同现象降低了其强度。臭氧层会阻止有害的紫外线辐射到达我们。 然而,这些是能够越过阈值能量的波,但却稀疏地到达表面,从而再次导致太阳能电池板的效率降低。
以上便是此次小编带来的“太阳能电池”相关内容,通过本文,希望大家对太阳能电池的制作方法以及导致太阳能电池效率偏低的原因具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!