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太陽能電池
電池行業(yè)是２１世紀的朝陽行業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。在電池行業(yè)中，最沒有污染、市場空間最大的應該是太陽能電池，太陽能電池的研究與開發(fā)越來越受到世界各國的廣泛重視。
太陽的光輝普照大地，它是明亮的使者，太陽的光除了照亮世界，使植物通過光合作用把太陽光轉變?yōu)楦鞣N養(yǎng)分，供人們食用，產生纖維質供人們做衣服，生長木材給我們建筑房屋以外，太陽的光還可以通過太陽能電池轉變?yōu)殡?。太陽能電池是一種近年發(fā)展起來的新型的電池。太陽能電池是利用光電轉換原理使太陽的輻射光通過半導體物質轉變?yōu)殡娔艿囊环N器件，這種光電轉換過程通常叫做“光生伏打效應”，因此太陽能電池又稱為“光伏電池”，用于太陽能電池的半導體材料是一種介于導體和絕緣體之間的特殊物質，和任何物質的原子一樣，半導體的原子也是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成，半導體硅原子的外層有4個電子，按固定軌道圍繞原子核轉動。當受到外來能量的作用時，這些電子就會脫離軌道而成為自由電子，并在原來的位置上留下一個“空穴”，在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數(shù)目是相等的。如果在硅晶體中摻入硼、鎵等元素，由于這些元素能夠俘獲電子，它就成了空穴型半導體，通常用符號P表示；如果摻入能夠釋放電子的磷、砷等元素，它就成了電子型半導體，以符號N代表。若把這兩種半導體結合，交界面便形成一個P－N結。太陽能電池的奧妙就在這個“結”上，P－N結就像一堵墻，阻礙著電子和空穴的移動。當太陽能電池受到陽光照射時，電子接受光能，向N型區(qū)移動，使N型區(qū)帶負電，同時空穴向P型區(qū)移動，使P型區(qū)帶正電。這樣，在P－N結兩端便產生了電動勢，也就是通常所說的電壓。這種現(xiàn)象就是上面所說的“光生伏打效應”。如果這時分別在P型層和N型層焊上金屬導線，接通負載，則外電路便有電流通過，如此形成的一個個電池元件，把它們串聯(lián)、并聯(lián)起來，就能產生一定的電壓和電流，輸出功率。制造太陽電池的半導體材料已知的有十幾種，因此太陽電池的種類也很多。目前，技術最成熟，并具有商業(yè)價值的太陽電池要算硅太陽電池。
1953年美國貝爾研究所首先應用這個原理試制成功硅太陽電池，獲得6%光電轉換效率的成果。太陽能電池的出現(xiàn)，好比一道曙光，尤其是航天領域的科學家，對它更是注目。這是由于當時宇宙空間技術的發(fā)展，人造地球衛(wèi)星上天，衛(wèi)星和宇宙飛船上的電子儀器和設備，需要足夠的持續(xù)不斷的電能，而且要求重量輕，壽命長，使用方便，能承受各種沖擊、振動的影響。太陽能電池完全滿足這些要求，1958年，美國的“先鋒一號”人造衛(wèi)星就是用了太陽能電池作為電源，成為世界上第一個用太陽能供電的衛(wèi)星，空間電源的需求使太陽電池作為尖端技術，身價百倍。現(xiàn)在，各式各樣的衛(wèi)星和空間飛行器上都裝上了布滿太陽能電池的“翅膀”，使它們能夠在太空中長久遨游。我國1958年開始進行太陽能電池的研制工作，并于1971年將研制的太陽能電池用在了發(fā)射的第二顆衛(wèi)星上。以太陽能電池作為電源可以使衛(wèi)星安全工作達20年之久，而化學電池只能連續(xù)工作幾天。
空間應用范圍有限，當時太陽電池造價昂貴，發(fā)展受到限。70年代初，世界石油危機促進了新能源的開發(fā)，開始將太陽電池轉向地面應用，技術不斷進步，光電轉換效率提高，成本大幅度下降。時至今日，光電轉換已展示出廣闊的應用前景。
??? 太陽能電池近年也被人們用于生產、生活的許多領域。從1974年世界上第一架太陽能電池飛機在美國首次試飛成功以來，激起人們對太陽能飛機研究的熱潮，太陽能飛機從此飛速地發(fā)展起來，只用了六七年時間太陽能飛機從飛行幾分鐘，航程幾公里發(fā)展到飛越英吉利海峽。現(xiàn)在，最先進的太陽能飛機，飛行高度可達2萬多米，航程超過4000公里。另外，太陽能汽車也發(fā)展很快。
??? 在建造太陽能電池發(fā)電站上，許多國家也取得了較大進展。1985年，美國阿爾康公司研制的太陽能電池發(fā)電站，用108個太陽板，256個光電池模塊，年發(fā)電能力300萬度。德國1990年建造的小型太陽能電站，光電轉換率可達30％多，適于為家庭和團體供電。1992年美國加州公用局又開始研制一種“革命性的太陽能發(fā)電裝置”，預計可供加州1／3的用電量。用太陽能電池發(fā)電確實是一種誘人的方式，據(jù)專家測算，如果能把撒哈拉沙漠太陽輻射能的1％收集起來，足夠全世界的所有能源消耗。
在生產和生活中，太陽能電池已在一些國家得到了廣泛應用，在遠離輸電線路的地方，使用太陽能電池給電器供電是節(jié)約能源降低成本的好辦法。芬蘭制成了一種用太陽能電池供電的彩色電視機，太陽能電池板就裝在住家的房頂上，還配有蓄電池，保證電視機的連續(xù)供電，既節(jié)省了電能又安全可靠。日本則側重把太陽能電池應用于汽車的自動換氣裝置、空調設備等民用工業(yè)。我國的一些電視差轉臺也已用太陽能電池為電源，投資省，使用方便，很受歡迎。
??? 當前，太陽能電池的開發(fā)應用已逐步走向商業(yè)化、產業(yè)化；小功率小面積的太陽能電池在一些國家已大批量生產，并得到廣泛應用；同時人們正在開發(fā)光電轉換率高、成本低的太陽能電池；可以預見，太陽能電池很有可能成為替代煤和石油的重要能源之一，在人們的生產、生活中占有越來越重要的位置。?
電池行業(yè)是２１世紀的朝陽行業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。在電池行業(yè)中，最沒有污染、市場空間最大的應該是太陽能電池，太陽能電池的研究與開發(fā)越來越受到世界各國的廣泛重視。
太陽的光輝普照大地，它是明亮的使者，太陽的光除了照亮世界，使植物通過光合作用把太陽光轉變?yōu)楦鞣N養(yǎng)分，供人們食用，產生纖維質供人們做衣服，生長木材給我們建筑房屋以外，太陽的光還可以通過太陽能電池轉變?yōu)殡?。太陽能電池是一種近年發(fā)展起來的新型的電池。太陽能電池是利用光電轉換原理使太陽的輻射光通過半導體物質轉變?yōu)殡娔艿囊环N器件，這種光電轉換過程通常叫做“光生伏打效應”，因此太陽能電池又稱為“光伏電池”，用于太陽能電池的半導體材料是一種介于導體和絕緣體之間的特殊物質，和任何物質的原子一樣，半導體的原子也是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成，半導體硅原子的外層有4個電子，按固定軌道圍繞原子核轉動。當受到外來能量的作用時，這些電子就會脫離軌道而成為自由電子，并在原來的位置上留下一個“空穴”，在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數(shù)目是相等的。如果在硅晶體中摻入硼、鎵等元素，由于這些元素能夠俘獲電子，它就成了空穴型半導體，通常用符號P表示；如果摻入能夠釋放電子的磷、砷等元素，它就成了電子型半導體，以符號N代表。若把這兩種半導體結合，交界面便形成一個P－N結。太陽能電池的奧妙就在這個“結”上，P－N結就像一堵墻，阻礙著電子和空穴的移動。當太陽能電池受到陽光照射時，電子接受光能，向N型區(qū)移動，使N型區(qū)帶負電，同時空穴向P型區(qū)移動，使P型區(qū)帶正電。這樣，在P－N結兩端便產生了電動勢，也就是通常所說的電壓。這種現(xiàn)象就是上面所說的“光生伏打效應”。如果這時分別在P型層和N型層焊上金屬導線，接通負載，則外電路便有電流通過，如此形成的一個個電池元件，把它們串聯(lián)、并聯(lián)起來，就能產生一定的電壓和電流，輸出功率。制造太陽電池的半導體材料已知的有十幾種，因此太陽電池的種類也很多。目前，技術最成熟，并具有商業(yè)價值的太陽電池要算硅太陽電池。
1953年美國貝爾研究所首先應用這個原理試制成功硅太陽電池，獲得6%光電轉換效率的成果。太陽能電池的出現(xiàn)，好比一道曙光，尤其是航天領域的科學家，對它更是注目。這是由于當時宇宙空間技術的發(fā)展，人造地球衛(wèi)星上天，衛(wèi)星和宇宙飛船上的電子儀器和設備，需要足夠的持續(xù)不斷的電能，而且要求重量輕，壽命長，使用方便，能承受各種沖擊、振動的影響。太陽能電池完全滿足這些要求，1958年，美國的“先鋒一號”人造衛(wèi)星就是用了太陽能電池作為電源，成為世界上第一個用太陽能供電的衛(wèi)星，空間電源的需求使太陽電池作為尖端技術，身價百倍。現(xiàn)在，各式各樣的衛(wèi)星和空間飛行器上都裝上了布滿太陽能電池的“翅膀”，使它們能夠在太空中長久遨游。我國1958年開始進行太陽能電池的研制工作，并于1971年將研制的太陽能電池用在了發(fā)射的第二顆衛(wèi)星上。以太陽能電池作為電源可以使衛(wèi)星安全工作達20年之久，而化學電池只能連續(xù)工作幾天。
空間應用范圍有限，當時太陽電池造價昂貴，發(fā)展受到限。70年代初，世界石油危機促進了新能源的開發(fā)，開始將太陽電池轉向地面應用，技術不斷進步，光電轉換效率提高，成本大幅度下降。時至今日，光電轉換已展示出廣闊的應用前景。
??? 太陽能電池近年也被人們用于生產、生活的許多領域。從1974年世界上第一架太陽能電池飛機在美國首次試飛成功以來，激起人們對太陽能飛機研究的熱潮，太陽能飛機從此飛速地發(fā)展起來，只用了六七年時間太陽能飛機從飛行幾分鐘，航程幾公里發(fā)展到飛越英吉利海峽。現(xiàn)在，最先進的太陽能飛機，飛行高度可達2萬多米，航程超過4000公里。另外，太陽能汽車也發(fā)展很快。
??? 在建造太陽能電池發(fā)電站上，許多國家也取得了較大進展。1985年，美國阿爾康公司研制的太陽能電池發(fā)電站，用108個太陽板，256個光電池模塊，年發(fā)電能力300萬度。德國1990年建造的小型太陽能電站，光電轉換率可達30％多，適于為家庭和團體供電。1992年美國加州公用局又開始研制一種“革命性的太陽能發(fā)電裝置”，預計可供加州1／3的用電量。用太陽能電池發(fā)電確實是一種誘人的方式，據(jù)專家測算，如果能把撒哈拉沙漠太陽輻射能的1％收集起來，足夠全世界的所有能源消耗。
在生產和生活中，太陽能電池已在一些國家得到了廣泛應用，在遠離輸電線路的地方，使用太陽能電池給電器供電是節(jié)約能源降低成本的好辦法。芬蘭制成了一種用太陽能電池供電的彩色電視機，太陽能電池板就裝在住家的房頂上，還配有蓄電池，保證電視機的連續(xù)供電，既節(jié)省了電能又安全可靠。日本則側重把太陽能電池應用于汽車的自動換氣裝置、空調設備等民用工業(yè)。我國的一些電視差轉臺也已用太陽能電池為電源，投資省，使用方便，很受歡迎。
??? 當前，太陽能電池的開發(fā)應用已逐步走向商業(yè)化、產業(yè)化；小功率小面積的太陽能電池在一些國家已大批量生產，并得到廣泛應用；同時人們正在開發(fā)光電轉換率高、成本低的太陽能電池；可以預見，太陽能電池很有可能成為替代煤和石油的重要能源之一，在人們的生產、生活中占有越來越重要的位置。?
工商網監(jiān)
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