什么是太阳电池

　　太阳电池是一种能够将光直接转换成电能的半导体器件，它是以光生伏打效应简称光伏效应）为基础制备的，某些材料擎气体液体和固体）吸收了光能之后具有产生电动势的效应，在固体中，尤其是半导体中光能转换为电能的效率特别高。硅太阳电池是最常用的太阳电池。硅是一种半导体材料，具有4个价电子，当把具有3个价电子的元素作为杂质掺入硅中，就形成了P型半导体。由于掺入的杂质比硅少一个价电子，相当于1个空穴，这种杂质称为受主杂质。在P型半导体中，空穴起导电作用，是多数载流子，与空穴的数量相比，电子是少数载流子。P型半导体存在着大量的带正电的空穴和等量的带负电荷的电离了的受主，因此保持了电中性。当把具有5个价电子的元素作为杂质掺入硅中，形成了N型半导体，掺入的杂质比硅多一个价电子，这个电子在硅中可以起传输电流的作用，这种杂质称为施主杂质。电子运动形成电流，留下电离了的施主杂质，由于电子的数量很多，称为多数载流子，与电子的数量相比，空穴是少数载流子。在N型半导体中，存在大量带负电荷的电子，同时存在等量带正电荷的电离了的施主杂质，因此也保持电中性。

　　地面用的硅太阳电池一般采用掺杂三价元素硼的P型硅片作为衬底，厚度为300400微米，再采用不同的手段在P型硅的一面掺杂五价的元素磷，形成N型层，这就构成了太阳电池的孩心部件PN结。N型半导体具有较高的电子密度和较少的空穴密度，P型半导体具有较高的空穴密度和较少的电子密度。形成PN结后，由于结两边的电子和空穴密度不同，在交界处存在浓度差，N区中的多数载流子电子要向P区扩散，在N区留下带正电的电离施主，形成带正电的区域。同时，P区中的李仲明多数载流子空穴向N区扩散，留下带负电的电离受主，形成带负电的区域。由于浓度差形成的电流称为扩散电流，交界面两侧的正负电荷区称为空间电荷区。空间电荷区的正负电荷形成电场，电场方向由N区指向P区，这个电场称之为内建电场，如所示。

　　在电场力的作用下电子从P区向N区作漂移运N型区内建电场方向P型区空间电荷区动，空穴从区向P区作漂移运动，形成漂移电流。

　　当扩散电流增加时，空间电荷量增加，内建电场增强，导致漂移电流相应增加，当扩散电流和漂移电流相等时，PN结达到平衡。这是在PN结没有受到光照时的情形。

　　光是由具有不同能量的光子组成的。当一束光照射到PN结表面时，波长短能量高的光子在P―N结的顶层产生电子一空穴对，长波低能的光子在P区产生电子一空穴对，如果产生的电子一空穴对有足够长的寿命，扩散到空间电荷区附近被内建电场所分离。由于电学中的异性相吸的原理P区中的光生非平衡少子一电子进入N区，N区中的光生非平衡少子一空穴进入P区。如果太阳电池的前后电极开路，被内建电场分离的光生电子和光生空穴分太阳能这个电场同PN结原有的内建电场方向相反。光生电场破获了PN结的平衡，产生了光生电压，这就是光变电的光伏效应。

　　池上表面时，一部分光被电池的栅线结构反射，一部分光被电池表面反射，设计较好的电池栅线的反射损失仅为3%，而某些电池栅线的反射损失多达203.硅表面的减反射涂层和织构化可以帮助减少电池表面的反射损失。

　　低于某一能量的光子（长波远红外线）同硅原子没有反应而直接通过硅。一些光短波紫外线）具有远超过产生电子一空穴对的能量，超出的能量转换为热能。大约入射光能量的403是有效地用于产生在晶格中运动的自由电子和空穴。当外电路形成回路时，产生的光生电子朝着太阳电池正表面的栅线运动，空穴朝着背电极运动。如果电子在运动到栅线之前没有被缺陷或杂质复合，就被栅线收集和形成电流流到外电路，驱动仪器和电器。之后，电子从太阳电池的背面进入和同空穴复合，在光照射的情形下，此过程邮）在太阳电池中不断重复。

　　什幺是导热系数霍志臣众所周知热量传递有3种方式，即导热、对流与辐射。导热又称热传导，它是固体中热量传递的睢一方式。导热系数则是表征材料导热性能的一个参数。它是指在稳定传热条件下，1米厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，*C），在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米度/m-K，此处的K可用C代替）在计算导热量时，导热系数是一个重要参数。从导热方程式！=AZi"/M）！为导热量，为导热温差为导热距离，为导热面积，入为导热系数）可以看出，显然入值越大，导热量越大，反之导热量小。

　　导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料导热系数小，材料的含水率高、温度较低时，导热系数小。金属材料导热系数大，例如铜在常温下的导热系数为398W/mC.非金属材料导热系数小，例如聚氨酯的导热系数为0.023/Wm°C.显然前者适于做导热体，而后者导热系数在0.05W/mC以下的材料）适于做保温或隔热材料。