光电池(photovoltaic cell,注意photocell一般指光敏电阻),是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。它是是能在光的照射下产生电动势的元件。用于光电转换、光电探测及光能利用等方面。

1.硫化铅光电池是什么

光电池是能在光的照射下产生电动势的元件。用于光电转换、光电探测及光能利用等方面。人们最早发现和应用的是硒光电池。它的原理是硒在光作用下产生电子被电极收集而产生电动势。后来又发现和应用了各种半导体材料的光电池,如硅光电池、硫化银电池等。它的原理是半导体的p-n结在光的作用下产生新的电子-空穴对,电子和空穴在p-n结电场的作用下移动到结的两边形成附加电势差。 

 

1.硫化铅光电池是什么

(图片来源于网络)

 

硫化铅量子点具有优异的光吸收和发射特性,带隙可调性、高稳定性和溶液加工性,除此之外,其带隙可以覆盖整个可见光到中红外区域,因此可被广泛应用于诸如近红外探测器,发光二极管,场效应晶体管和太阳能电池等光电器件中。然而,尽管具有如此吸引人的特性,但是所获得的硫化铅量子点太阳能电池的光电能量转换效率仍然较低,这主要是由于配体交换的不完全以及量子点薄膜制备过程中产生缺陷所致。这些陷阱状态导致载流子复合损失,阻碍电荷传输,最终限制了器件的光电能量转换性能。


 

2.硫化铅光电池工作原理

原理:

光电池也叫太阳能电池,直接把太阳光转变成电。因此光电池的特点是能够把地球从太阳辐射中吸收的大量光能转化换成电能。是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件。光电池的种类很多,常用有硒光电池、硅光电池和硫化铊、硫化银光电池等。主要用于仪表,自动化遥测和遥控方面。有的光电池可以直接把太阳能转变为电能,这种光电池又叫太阳能电池。太阳能电池作为能源广泛应用在人造地球卫星、灯塔、无人气象站等处。

 

光伏发电是利用半导体pn结(pn junction)的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池(solar cell)。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件(module),再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。光伏发电是根据光生伏特效应原理, 当P-N结受光照时,样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子。但能引起光伏效应的只能是本征吸收所激发的少数载流子。因P区产生的光生空穴,N区产生的光生电子属多子,都被势垒阻挡而不能过结。只有P区的光生电子和N区的光生空穴和结区的电子空穴对(少子)扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被拉向N区,光生空穴被拉向P区,即电子空穴对被内建电场分离。这导致在N区边界附近有光生电子积累,在P区边界附近有光生空穴积累。它们产生一个与热平衡P-N结的内建电场方向相反的光生电场,其方向由P区指向N区。此电场使势垒降低,其减小量即光生电势差,P端正,N端负。于是有结电流由P区流向N区,其方向与光电流相反。如果这时分别在P型层和N型层焊上金属导线,接通负载,则外电路便有电流通过,如此形成的一个个电池元件,把它们串联、并联起来,就能产生一定的电压和电流,输出功率。
 

 

3.硫化铅光电池作用和用途

用途:

光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中 继电源、通讯电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步,不过,2008年北京奥运会部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供。