太陽能板工作原理

在科技的發(fā)展道路上，離不開能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用。太陽每年都會(huì)產(chǎn)生很多能量，我們稱之為太陽能。太陽每天輻射在澳大利亞上的能量兩萬倍于我們從石油、天然氣和煤炭中獲得的能量，而且，對我們來說，在太陽余下的五百萬年的壽命中，太陽能是取之不盡用之不竭的。

太陽能板是由太陽能電池組成，太陽能電池可以將陽光中的太陽能轉(zhuǎn)換成電能。因?yàn)樘柲茈姵乜梢灾苯訌年柟庵邪l(fā)電，它是我們現(xiàn)在所有的發(fā)電技術(shù)中最可靠的一種，這也是為什么太陽能電池在太空和一些難以解決問題的偏遠(yuǎn)地區(qū)中被廣泛使用的原因。

太陽能電池是如何工作的?

太陽能電池由硅原子組成?？梢园言酉胂蟪山ㄖ系拇u——就像樂高中的積木一樣，但是因?yàn)樵拥某叽绾苄?，你需要特殊工具來看見它們。太陽能電池由硅晶圓層而來，硅晶圓層的尺寸和晚餐餐盤相近，但是要薄很多——只比普通的頭發(fā)大概厚三倍。

將硅晶層變成太陽能電池板需要特殊的制備工藝，硅晶層要被加熱到1000攝氏度，然后將一層金屬片放置在該層的背面，同時(shí)在太陽能電池上覆蓋一層帶有孔洞的金屬網(wǎng)并讓此面沖向太陽。

當(dāng)60片太陽能電池制備完成時(shí)，它們將被固定在一層玻璃上來做成太陽能電池板。一般來說，房頂上的太陽能供電系統(tǒng)擁有10-50片太陽能電池板，而在鄉(xiāng)村的太陽能發(fā)電廠中則安裝了上百萬的太陽能電池板。

每一個(gè)硅原子中都含有著尺寸極小，質(zhì)量極輕的電子，這些電子帶有微弱的電荷。當(dāng)陽光落在太陽能電池板上時(shí)，它會(huì)擊中其中的一個(gè)電子并使其脫離電子軌道。這些被擊中的電子可以自由活動(dòng)，但是電池的特殊構(gòu)造使得電子只能在一個(gè)朝著太陽的方向上移動(dòng)。

所以陽光落在太陽能電池上時(shí)，許多電子將會(huì)脫離它們的軌道變成自由電子，因?yàn)樘柲茈姵氐奶匦?，電子只能向上移?dòng)，從而產(chǎn)生可以驅(qū)動(dòng)家用電器的電流。

如果落在太陽能電池上的陽光越強(qiáng)，更多的電子將會(huì)受到撞擊脫離其軌道，產(chǎn)生的電流就越大。如果天氣不晴朗，被撞擊的電子數(shù)量將會(huì)減少，產(chǎn)生的電流將會(huì)減少百分之七十五甚至更多。在夜間時(shí)，太陽能電池板不會(huì)產(chǎn)生任何電能，這時(shí)候的供電完全依賴于電池或者其他電力來源。

我們該如何使用太陽能電池?

太陽能電池是最便宜的發(fā)電方式——甚至比一座新的火力發(fā)電廠或者核電站更便宜。這也是為什么全球太陽能電池的安裝率是煤電的5倍，核電的20倍。

在澳大利亞，基本上新建成的發(fā)電站都是太陽能電站或者風(fēng)力發(fā)電廠。使用太陽能和風(fēng)能發(fā)電的電動(dòng)汽車可以取代產(chǎn)生污染的汽油汽車。太陽能和風(fēng)能發(fā)電同樣可以被用于房屋的加熱和制冷，取代傳統(tǒng)的煤炭和天然氣供暖方式。

使用太陽能和風(fēng)能有助于減少對地球造成損害的溫室氣體排放，相較于其他能源，太陽能和風(fēng)能的成本很低，并且會(huì)變得更低;如果我們使用更多的風(fēng)能或太陽能，就能加速減少傷害地球的傳統(tǒng)能源使用量(如煤炭，石油和天然氣)。

除此之外，硅原子是世界儲(chǔ)量第二大的原子(第一是氧原子)。實(shí)際上，大多數(shù)的沙子和石頭是由硅和氧構(gòu)成的，所以我們不可能因?yàn)橹苽涮柲茈姵赜帽M所有的硅。目前太陽能還未能更好被人類利用，需要科研人員不斷努力，研究出更高效地產(chǎn)品，這樣才能保證我們?nèi)祟惖哪茉磯蛉祟惏l(fā)展所需。