光电效应实验中为什么在光电流达到饱和之前正向电压越
因为电流是电子的流动速度(q/t),电子的流动是因为存在着电压场,电压场的产生是因为光子的轰击导致电子和空穴的分开并且维持着一定的非平衡态。由于这种非平衡态是有限的,因此不管多少光子进来(光强),能够分开的电子和空穴的浓度是有上限的,因此有饱和电荷密度,因而有饱和电流密度。在这里,我们不可以去玩数字游戏,把t减小,去制造I可以变大的假象,因为t是被动因素。从光伏电池的角度来看,限制电荷密度的是半导体材料本身,比如杂质,晶格缺陷,温度等。如果没有这些限制,那么我们就有转换效率100%的光伏电池,世界的能源危机就结束了。
太阳能电池常见的电气性能参数主要有如下几项: 1. 开路电压 Voc 2. 短路电流 Isc 3. 最大功率点电压 Vmpp 4. 最大功率点电流 Impp 5. 填充因子 FF; FF≈(Impp/Isc)*(Vmpp/Voc) 6. 组件的最大功率点功率Pmpp 7. 组件的转换效率 8. 光伏组件的伏。
除了反应物的浓度变化外,没有任何东西能改变电池的电动势.
1 能量密度低。尽管太阳照射地球的能量总和极其巨大,但是由于地球表面积也很大,而且地球表面积大部分被海洋覆盖,真正能够到达陆地表面的太阳能只有到达地球范围辐射能量的10%左右,致使在陆地单位面积上能够直接获得的太阳能较少。地球表面太阳辐照度最高值约1.2kwh/m,地球上绝大多数地区都低于1kwh/m。光伏发电实际上就是太阳能低密度能量的收集、利用。
2 占地面积大。由于太阳能能量密度低,这就使得光伏发电的占地面积会很大,没10kw光伏发电功率占地约需100m,平均每平方米面积发电功率约为100w。随着光伏建筑一体化发电技术的成熟和发展,越来越多的光伏发电系统可以利用建筑物、构筑物的屋顶和立面,将逐渐克服光伏发电占地面积大的问题。
3 转换效率低。光伏发电的转换效率是指光能转换为电能的效率。目前晶体硅光伏电池转换效率为13%~17%,非晶体硅光伏电池转换效率只有6%~8%。正式因为光电转换效率低,所以光伏发电功率密度也很低,这样以来就难以形成高功率发电系统。光电转换效率低是阻碍光伏发电发展的重要因素。
4 只能在白天工作。光伏发电有光才能发电,所以光伏发电只能在白天发电,夜里不能发电,而我们平时用电大多都是在夜里,光伏发电的工作特性与我们生活习惯不符。
5 受气候环境影响大。长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会影响光伏发电。太阳能电池极板上不能有杂物遮挡,一旦有,光伏发电效率会降低很多很多。
6 地域依赖性强。地理位置不同,气候不同,各地区日照资源相差很大。光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区效果才会好。
7 整套系统成本很高。成本问题是制约光伏发电广泛应用的最主要因素,光伏发电的成本是火力发电、水力发电的好几倍。系统成本高主要贵在光伏组件上,不过随着技术的更新迭代,降低组件成本也是迟早的事。现在市场上太阳能电池极板一瓦大概4块钱左右,以后还会更低的。
8 晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗。晶体硅电池的主要原料是纯净的硅。从沙子(二氧化硅)提取纯净的晶体硅,期间要经过多道化学和物理工序的处理,不仅要消耗大量能源,而且还会对环境造成一定的污染
1、太阳能电池单片的电压一般为0.4~0.7V,一般常见的太阳能电池组件是串联36/54/60/72/96片,电压就在18/27/30/36/48伏左右。
2、需要注意的是,经过分割的小片电池片,其电压仍然和单片相同。-
3、由于是串联,单体和组件的电流一般为5寸的电池片为4~5安培,6寸的电池片为7~8安培。
扩展资料:
一、太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。
二、太阳电池是一种可以将能量转换的光电元件,其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是“硅”,它是不导电的,但如果在半导体中掺入不同的杂质,就可以做成P型与N型半导体,再利用P型半导体有个空穴。
三、与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流,所以当太阳光照射时,光能将硅原子中的电子激发出来,而产生电子和空穴的对流,这些电子和空穴均会受到内建电位的影响,分别被N型及P型半导体吸引,而聚集在两端。
四、此时外部如果用电极连接起来,形成一个回路,这就是太阳电池发电的原理。
1、开路电压
(1)、开路电压UOC:即将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。
2、短路电流
(1)、短路电流ISC:就是将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流值。
3、最大输出功率
(1)、太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。
(2)、如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最大输出功率,用符号Pm表示。此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工作电流,分别用符号Um和Im表示。
参考资料:百度百科-太阳能电池
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