隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)能源的要求越來(lái)越高。尋找新能源已成為人類面臨的緊迫問(wèn)題?，F(xiàn)有的電能有四個(gè)主要來(lái)源，即火電，水電，核電和風(fēng)電。太陽(yáng)能發(fā)電是指在不需要熱處理的情況下直接發(fā)電的方式。它包括光伏發(fā)電，光化學(xué)發(fā)電，光感應(yīng)發(fā)電和光生電發(fā)電，太陽(yáng)能板如何工作？

在物理學(xué)中，太陽(yáng)能基于光伏效應(yīng)，其中兩種不同的材料緊密接觸以在被光或其他輻射能量撞擊時(shí)產(chǎn)生電壓。在太陽(yáng)能中這些材料屬于稱為半導(dǎo)體的類別 - 既不是導(dǎo)體也不是允許電子在某些條件下流動(dòng)的電絕緣體。

當(dāng)光子將電子與材料分離時(shí)，太陽(yáng)能電池板會(huì)發(fā)電。事實(shí)上，太陽(yáng)能電池板由一系列較小的單元組成，稱為光伏電池，實(shí)際上將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。

典型的太陽(yáng)能電池板還包括金屬框架，玻璃外殼和各種布線，以允許電流從硅電池流出。由于太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生直流電，因此還需要逆變器在家中將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，半導(dǎo)體類型傾向于拾取小的正電荷，而N型半導(dǎo)體具有負(fù)電荷。通常半導(dǎo)體材料摻雜有雜質(zhì)，使得它們更容易供應(yīng)或接受電子，因?yàn)橹T如硅或鍺的晶體通常不允許電子從原子自由移動(dòng)。這非常類似于電池的一個(gè)電極相對(duì)于另一個(gè)電極的負(fù)電壓。

半導(dǎo)體可以是兩種類型中的一種：P和N.每個(gè)太陽(yáng)能電池將這些半導(dǎo)體中的兩個(gè)夾在中間，一個(gè)是P型而另一個(gè)是N型（看起來(lái)像電池）。電子可以從一側(cè)自由地傳遞到另一側(cè)，但不能在相反的方向上傳遞。

想象一座山 - 電子很容易從山上（到N側(cè)）下來(lái)，但不能爬上它（到P側(cè)）。當(dāng)通過(guò)消耗從入射光接收的能量將電子升高到激發(fā)態(tài)時(shí)，會(huì)發(fā)生這種情況。如果它不是形成結(jié)的材料，則自由電子最終會(huì)回落到基態(tài)。并且因?yàn)殡娮觾H允許在單一方向上流動(dòng) - 從N到P  - 光伏效應(yīng)產(chǎn)生直流電。該電流與電池的電壓一起限定了太陽(yáng)能電池可以產(chǎn)生的功率（或瓦特?cái)?shù)）。 具有足夠能量的每個(gè)光子通常釋放電子，形成“空穴”。然后電場(chǎng)將電子移動(dòng)到N側(cè)，并將空穴移動(dòng)到P側(cè)。