太陽(yáng)能蓄電池壽命是多長(zhǎng)
太陽(yáng)能蓄電池的壽命沒有具體的時(shí)間,好的單晶硅電池一般可以用30年以上。
電池內(nèi)PN結(jié)的結(jié)合程度,還有硅片的純度,都會(huì)影響到電池的壽命,這兩項(xiàng)決定了太陽(yáng)能電池在同樣光[輻射能量]的照射下,產(chǎn)生電能的強(qiáng)度,蓄電池使用時(shí)間長(zhǎng)了PN結(jié)肯定會(huì)不斷破裂,這樣蓄電的效率就會(huì)不斷下降。直到不能能滿足用戶需求的時(shí)候壽命結(jié)束。
單晶硅蓄電池相比于其他的蓄電池,PN結(jié)更牢固,而且他晶面單向,所以反射率比較小,吸收的能量比較多,效率自然比較高,而且更耐用。
環(huán)境溫度對(duì)太陽(yáng)能蓄電池壽命有很大的影響,當(dāng)環(huán)境溫度每升高10℃,太陽(yáng)能蓄電池壽命約減少50%。因此為了延長(zhǎng)電池壽命,電池房應(yīng)安裝空調(diào),使室溫保持在15~25℃。
太陽(yáng)能蓄電池價(jià)格
30平米的電池板大約是180W的板需要20塊或者240W的板需要15塊(總計(jì)約4000W),蓄電池大約需要35到40塊(12V100A的),逆變器一個(gè),電池板占成本的60%,現(xiàn)在市場(chǎng)價(jià)大約是15RMB左右1W,蓄電池占成本的30%左右(大約600RM左右一塊),逆變器占成本的5%左右(約3000-4000RMB),其他占成本約5%.總計(jì)成本在10萬(wàn)元RMB左右。光照一天算6H,一天的發(fā)電量約在20-30度之間。
太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)及工作原理
太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)及工作原理太陽(yáng)能電池的外形及基本結(jié)構(gòu)如圖1?;静牧蠟镻型單晶硅,厚度為0.3—0.5mm左右。上表面為N+型區(qū),構(gòu)成一個(gè)PN+結(jié)。頂區(qū)表面有柵狀金屬電極,硅片背面為金屬底電極。上下電極分別與N+區(qū)和P區(qū)形成歐姆接觸,整個(gè)上表面還均勻覆蓋著減反射膜。當(dāng)入發(fā)射光照在電池表面時(shí),光子穿過減反射膜進(jìn)入硅中,能量大于硅禁帶寬度的光子在N+區(qū),PN+結(jié)空間電荷區(qū)和P區(qū)中激發(fā)出光生電子——空穴對(duì)。各區(qū)中的光生載流子如果在復(fù)合前能越過耗盡區(qū),就對(duì)發(fā)光電壓作出貢獻(xiàn)。光生電子留于N+區(qū),光生空穴留于P區(qū),在PN+結(jié)的兩側(cè)形成正負(fù)電荷的積累,產(chǎn)生光生電壓,此為光生伏打效應(yīng)。當(dāng)光伏電池兩端接一負(fù)載后,光電池就從P區(qū)經(jīng)負(fù)載流至N+區(qū),負(fù)載中就有功率輸出。太陽(yáng)能電池各區(qū)對(duì)不同波長(zhǎng)光的敏感型是不同的??拷攨^(qū)濕產(chǎn)生陽(yáng)光電流對(duì)短波長(zhǎng)的紫光(或紫外光)敏感,約占總光源電流的5-10%(隨N+區(qū)厚度而變),PN+結(jié)空間電荷的光生電流對(duì)可見光敏感,約占5%左右。電池基體區(qū)域產(chǎn)生的光電流對(duì)紅外光敏感,占80-90%,是光生電流的主要組成部分。
將光子轉(zhuǎn)換為電子
計(jì)算器和人造衛(wèi)星上使用的太陽(yáng)能電池都是光伏電池或者模塊(模塊就是一組通過電路連接并封裝在一個(gè)框架內(nèi)的電池)。光伏電池(Photovoltaics),顧名思義(photo=光,voltaic=電),是指將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能的電池。光伏電池之前只用在太空中,而現(xiàn)在卻越來(lái)越普及,且使用方式也越來(lái)越普通。它們甚至可以為您的住宅供電。這些裝置是如何工作的呢?光伏(PV)電池由半導(dǎo)體材料制成,比如硅就是目前最常用的一種半導(dǎo)體。當(dāng)光照射電池時(shí),有一部分光會(huì)被半導(dǎo)體材料吸收。這意味著吸收的光能將傳給半導(dǎo)體。能量會(huì)導(dǎo)致電子逸出,使它們可以自由流動(dòng)。光伏電池中還有一個(gè)或多個(gè)電場(chǎng),可以迫使由光吸收并釋放的電子以一定方向流動(dòng)。電子的流動(dòng)形成電流,通過在光伏電池的頂部和底部安放金屬觸點(diǎn),我們可以將電流引出來(lái),以供使用。例如,電流可以為計(jì)算器供電。此電流以及電池電壓(由內(nèi)部電場(chǎng)產(chǎn)生)決定了太陽(yáng)能電池的功率(或者瓦特?cái)?shù))。在將N型硅與P型硅放到一起時(shí),有趣的情形發(fā)生了。切記,每塊光伏電池至少有一個(gè)電場(chǎng)。沒有電場(chǎng),電池就無(wú)法工作,而此電場(chǎng)是在N型硅和P型硅接觸的時(shí)候形成的。突然,N側(cè)的自由電子(它們一直在尋找空穴來(lái)安身)看到了P側(cè)的所有空穴,然后便瘋狂地奔向空穴,將空穴填滿。以前,從電的角度來(lái)看,我們所用的硅都是中性的。多余的電子被磷中多余的質(zhì)子所中和。缺失電子(空穴)由硼中缺失質(zhì)子所中和。當(dāng)空穴和電子在N型硅和P型硅的交界處混合時(shí),中性就被破壞了。所有自由電子會(huì)填充所有空穴嗎?不會(huì)。如果是這樣,那么整個(gè)準(zhǔn)備工作就沒有什么意義了。不過,在交界處,它們確實(shí)會(huì)混合形成一道屏障,使得N側(cè)的電子越來(lái)越難以抵達(dá)P側(cè)。最終會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài),這樣我們就有了一個(gè)將兩側(cè)分開的電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè)二極管,允許(甚至推動(dòng))電子從P側(cè)流向N側(cè),而不是相反。它就像一座山——電子可以輕松地滑下山頭(到達(dá)N側(cè)),卻不能向上攀升(到達(dá)P側(cè))。這樣,我們就得到了一個(gè)作用相當(dāng)于二極管的電場(chǎng),其中的電子只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。讓我們來(lái)看一下在太陽(yáng)光照射電池時(shí)會(huì)發(fā)生什么。當(dāng)光以光子的形式撞擊太陽(yáng)能電池時(shí),其能量會(huì)使電子空穴對(duì)釋放出來(lái)。
每個(gè)攜帶足夠能量的光子通常會(huì)正好釋放一個(gè)電子,從而產(chǎn)生一個(gè)自由的空穴。如果這發(fā)生在離電場(chǎng)足夠近的位置,或者自由電子和自由空穴正好在它的影響范圍之內(nèi),則電場(chǎng)會(huì)將電子送到N側(cè),將空穴送到P側(cè)。這會(huì)導(dǎo)致電中性進(jìn)一步被破壞,如果我們提供一個(gè)外部電流通路,則電子會(huì)經(jīng)過該通路,流向它們的原始側(cè)(P側(cè)),在那里與電場(chǎng)發(fā)送的空穴合并,并在流動(dòng)的過程中做功。電子流動(dòng)提供電流,電池的電場(chǎng)產(chǎn)生電壓。有了電流和電壓,我們就有了功率,它是二者的乘積。
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