太阳能电池的工作原理，太阳能电池的一些奇特设计

太阳能电池的工作原理

太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射并将其转化为电能的半导体器件，由于其利用各种潜在屏障的光伏效应，也被称为光伏电池。这些器件的核心是电子可释放半导体。

最常用的半导体材料是硅。由于硅的地壳储量丰富，可以说是取之不尽用之不竭。当阳光照射在半导体表面时，半导体N区和P区原子的价电子被太阳光子激发，通过光照射获得超出禁止带宽的能量。因此，导带在半导体材料中产生许多处于不平衡状态的电子-空穴对。这些光激发的电子和空穴在半导体中自由碰撞或重新组合到平衡状态。

复合工艺不显示外部导电效果。它是太阳能电池能量自动损失的一部分。光激发载流子中的少数载流子可以通过P-N结少数载流子拉力效应向P-N结区移动并漂移到相反区域，形成相反方向的P-N结势垒光电场。

连接到外部电路后，即可获得电源输出。当大量这样的小型太阳能光伏电池以串联和并联的方式组合形成光伏电池组件时，在太阳能的作用下输出足够大的电力。用于太阳能电池的半导体材料必须具有合适的禁带宽度。

具有不同带隙的半导体仅吸收部分太阳辐射能量以产生电子 - 空穴对。禁带宽度越小，太阳光谱中可供吸收的部分就越大，同时，在太阳光谱峰值附近浪费的能量会更大。可以看出，只有选择具有合适禁带宽度的半导体材料，才能更有效地利用太阳光谱。由于直接转移半导体比间接转移型具有更高的光吸收效率，因此应该是直接转移型半导体。

太阳能电池的一些奇特设计

1、电子节能电池

节能电池在太阳能电池面积（发电效率）和便携性之间取得了完美的平衡。该产品看起来与通常的便携式移动电源没有太大区别。它仍然具有柱状形状并通过USB端口输出 - 但它内置了柔性太阳能电池，在需要时，握住杆的背面，并且可以像卷轴一样拉出太阳能电池以获得最大的光面积，从而提高发电效率。在和平时期，你也可以把面板放起来，既方便又不被占用。

2、可折叠太阳能电池

在节能电池中，我们提到了一种可以卷起的柔性太阳能电池。那么，太阳能电池能不能卷起来呢？早在2009年，一位名叫弗雷德里克·克雷布斯（Frederik Krebs）的美国人就创造了一种可以卷曲或拉直的太阳能薄膜，其中甚至还附有超薄锂电池和LED。在白天，您可以将其拉直并将其粘在墙上，它将能够将太阳能转化为电能并储存起来。晚上，您可以将其放在房子里作为房间照明。如果需要，也可以像手电筒一样将其卷入管中。根据克雷布斯的设想，在这种太阳能LED薄膜的最终批量生产中，每片的成本将不到7美元。

3、太阳猫

SunCats是Knut Karlsen的设计。实际上，它更像是太阳能贴纸而不是太阳能电池，相当于附着在普通可充电电池表面的太阳能电池。所以当它断电时，把它扔在窗台上，让它捕捉一些阳光就可以了。

4、阳光

sunLight由德国设计师Hermann Eske设计。sunLight的主体是一块可以滚动在一起的太阳能电池板。除了像大多数太阳能设备一样直接为电子设备充电外，它还具有其他特殊功能。如果你有一个特写视图，你会发现它看起来有点不同。背面有六个空心小圆柱体。所有的谜团都存在于这些圆柱体内，其中任何一个都可以被认为是一个由内置两个AAAA可充电电池供电的小型LED手电筒，并卷起为带有六个LED的强大手电筒。