太阳能电池板什么能转换成什么能

太阳能电池板的工作原理

太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅， 非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体硅为例描述光发电过程。

P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

太阳能电池板什么能转换成什么能

第一种：光能—电能的转换

太阳能电池板不是光能-化学能-电能 ，而是是太阳能直接转换成电能。

太阳光照射到太阳能电池上，就产生光生电压，就是光生伏打效应。如果这时在太阳能电池两端接上负载就会产生光生电流，于是产生了电能。把太阳能发电称为光伏发电。

光伏（PV or photovoltaic）是太阳能光伏发电系统（photovoltaic power system）的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电系统由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，因而发电设备极为精炼，可靠、稳定、寿命长，安装维护简便。与常用的火力发电系统相比，太阳能发电系统除了无污染排放外，还具有建设周期短和可利用建筑屋面的优势。

光伏照明就是用太阳能发电系统照明。独立光伏照明系统一般使用蓄电池作为储能设备，白天将太阳能电池输出的电能储存起来，夜间为照明负载供电。这样的独立光伏照明系统在偏远地区、沙漠、边疆哨所等电网仍未覆盖的区域有很高的实用价值。太阳能电池是光伏照明系统的输入电源，为整个系统提供照明和控制所需电能。在白天光照条件下，太阳能电池将所接收的光能转换为电能，经充电电路对蓄电池充电；天黑后，太阳能电池停止工作，输出端开路，蓄电池将储存的化学能转换成电能输出到照明负载。

智能控制器的电源由蓄电池供给。系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。太阳能电池是整个系统中最昂贵的部分，它的容量选取影响着整个系统的成本。相比较而言，蓄电池价格较为低廉，因此可以选取较大容量的蓄电池，尽可能充分利用太阳能电池所发出的功率。另外，在与照明负载配合时，应该考虑到连续阴天的情况，对系统容量留出一定裕度。

第二种：光—热—电转换

光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转

换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍。一座1000MW的太阳能热电站需要投资20～25亿美元，平均1kW的投资为2000～2500美元。因此，适用小规模特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。

太阳能电池板的转化效率

一、转化效率的定义

抽象地说：转化效率就是电池的输出功率占入射光功率百分数！

具体地说：采用一定功率密度的太阳光照射电池，电池吸收光子以后会激发材料产生载流子，对电池性能有贡献的载流子最终要被电极收集，自然在收集的同时会伴有电流、电压特性，也就是对应一个输出功率，那么，用产生的这个功率除以入射光的功率就是转换效率了！

二、理论公式

效率=（开路电压*短路电流*填充因子）/入射光功率密度=电池输出功率密度/入射光功率密度

三、影响太阳能转换率的因素

1）太阳能光强

太阳能电池就是把太阳光转化为电的一种器件，在一般的情况下（注意条件），太阳能电池的效率随光强增加而增加的。再进一步说就是太阳能电池效率和安装地的综合气候条件有关系。

2）电池的材料

不同的材料对光的吸收系数不同，禁带宽度也不同，量子效率自然也不同，电池效率自然也不同了。一般来说，单晶硅/多晶硅对光的系数系数远小于非晶硅的，所以非晶硅太阳能电池厚度仅仅有单晶硅/多晶硅厚度的百分之一即可较好的吸收太阳光。另外理论上讲GaAs太阳能电池的极限效率要大于其他太阳能电池的极限效率，因为GaAs太阳电池的禁带宽度在1.4ev，和地面太阳光光谱能量的最值最为接近。

3）工艺水平

不同的工艺水平，电池的效率自然也不同，看看各个厂子就很明白了，为什么原材料几乎都一样，做出来的电池效率却差别很大，原因就在这。工艺水平自然和设备水平有着重要的关系，一般来说设备越是先进工艺就越优秀，电池效率就越高（工艺是设备的产物，没有设备工艺无法实现，都是空想）。

太阳能电池板转换率怎么算

太阳能电池板的转换效率是根据光照与光效来判定的。不同成分的太阳能电池板转换效率也是不一样的，目前太阳能电池板多分为多晶硅与单晶硅两种。

硅的制取顺序是：二氧化硅矿石--〉工业硅--〉多晶硅--〉单晶硅。单晶硅是用多晶硅经单晶炉拉制而成的，也有用区熔法制取单晶硅的。但是区熔单晶硅的位错密度较大。所以半导体器件多用拉制的单晶硅作原始材料。

单晶硅电池具有电池转换效率高，稳定性好，但是成本较高。多晶硅电池成本低，但转换效率略低于单晶硅太阳能电池。

在光资源充足的状况下，多晶硅的光转换效率在6%-10%，单晶硅的光转换效率在15%以上。

先在标准光强下测试被测太阳能电池板的输出电压电流：

1、标准光强是指： AM1.5， 1000W/平方米， 组件温度：25度， 最好是用太阳能光伏专用测试仪进行测试。

2、要测试的参数： Pw， Vop， Iop， Voc， Isc.

3、将该被太阳能电池板的功率除以该太阳能电池板的面积再除以1000，则得出效率。

假设：该太阳能电池板的功率为5W，面积为：0.03平方米，

则它的效率为：5/0.03/1000=0.167=16.7%；

也就是它将平方米1000W 太阳光能量的16.7%转换成了电能。