是磷原子核中的正质子会使其保持在原位上。
当把能量加到纯硅中时(比如以热的形式),它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开,就会留下一个空穴。然后,这些电子会在晶格周围四处游荡,寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子,它们可以运载电流。不过,留在纯硅中的电子数量,因此没有太大的用处。而将纯硅与磷原子混合起来,情况就完全不同了。世界上太阳能公路面市了,但是它的造价实在太高,对这一技术的前景持强烈的悲观态度。此时,只需很少的能量即可使磷原子的某个“多余”的电子逸出,因为这些电子没有结合到共价键中 —— 它们的邻居不会将它们拉回。因此,大多数这类电子会成为自由电子,这样,我们就得到了比纯硅中多得多的自由载流子。有意添加杂质的过程被称为掺杂,当利用磷原子掺杂时,得到的硅被成为 N 型(“ n ”表示负电),因为硅里面有很多自由电子。与纯硅相比, N 型掺杂硅是一种性能好得多的导体。
当把能量加到纯硅中时(比如以热的形式),它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开,就会留下一个空穴。然后,这些电子会在晶格周围四处游荡,寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子,它们可以运载电流。不过,留在纯硅中的电子数量,因此没有太大的用处。而将纯硅与磷原子混合起来,情况就完全不同了。公司占地35000多平方米,建筑面积8100平方米,固定资产2亿元,公司现有员工450人,各类技术人员32名。此时,只需很少的能量即可使磷原子的某个“多余”的电子逸出,因为这些电子没有结合到共价键中 —— 它们的邻居不会将它们拉回。因此,大多数这类电子会成为自由电子,这样,我们就得到了比纯硅中多得多的自由载流子。有意添加杂质的过程被称为掺杂,当利用磷原子掺杂时,得到的硅被成为 N 型(“ n ”表示负电),因为硅里面有很多自由电子。与纯硅相比, N 型掺杂硅是一种性能好得多的导体。
我们还有其他能量损失。电子必须通过外部电路从电池的一侧流到另一侧。我们可以在电池底部镀上一层金属,以保证良好的导电性。但如果我们将电池顶部完全镀上金属,光子将无法穿过不透光导体,这样就会丧失所有电流(在某些电池中,只有上表面而非所有位置使用了透明导体)。如果我们只在电池的两侧设置触点,则电子需要经过很长一段距离(对于电子而言)才能抵达接触点。假若逆变器没有接地会遭到雷击,造成逆变器损坏,致使用户负载没有电压输入,设备无法工作。要知道,硅是半导体,它传输电流的性能没有金属那么好。它的内部电阻(称为串联电阻)相当高,而高电阻意味着高损耗。为了地降低这些损耗,电池上覆有金属接触网,它可缩短电子移动的距离,同时只覆盖电池表面的一小部分。即使是这样,有些光子也会被网格阻止,网格不能太小,否则它自身的电阻就会过高。
在实际使用电池之前,还要执行其他几个步骤。硅是一种有光泽的材料,这意味着它的反射性能很好。被反射的光子不能被电池利用。出于这个原因,在电池顶部采用 抗反射涂层 ,可将反射损失降低到 5% 以下。
后一步是安装玻璃盖板,用来将电池与元件分开,以保护电池。光伏模块由多块电池(通常是 36 块)串联和并联而成,以提供可用的电压和电流等级,这些电池放在一个坚固的框架中,后部分别引出正极端子和负极端子,并用玻璃盖板封上。
另外,使用电池时还需要安装充电控制器。如果能够妥善使用电池,避免过度充电或过度消耗,那么电池的寿命会长得多。这正是充电控制器要做的工作。一旦电池充满电,充电控制器就不再允许电流从光伏模块继续流入电池中。同样,一旦电池电量消耗到一定水平(通过测量电池电压来控制),很多充电控制器将不允许更多的电流继续从电池流出,直至对电池进行重新充电。充电控制器的使用对延长电池寿命起到了重要作用。动力设备发电并网逆变器动力设备发电并网逆变器有内燃机发电并网逆变器等,在日常生活中具有广泛的应用。
另一个问题是,由光伏模块产生的电以及从电池中提取(如果您选择使用电池)的电都是直流电,而电网所供应的电(以及您房间中各种家用电器使用的电)是交流电。因此您需要一个换流器,这是一种能将直流电转换为交流电的设备。大多数大型换流器还允许您自动控制系统的工作方式。有些名为交流模块的光伏模块实际上在每个模块中内置了一个换流器,因而无需使用大型的集中型换流器,并简化了接线问题。
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