太阳能电池的特点

太阳能发电所使用的能量是太阳能，而由半导体器件构成的太阳能电池是太阳能发电的重要部件。太阳能电池具有以下特点：

（1）太阳能无公害，是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能发电不需要燃料费用，因火力发电的石油、煤炭资源是有限的。

（2）通常的火力、水力发电，发电站一般远离负载，需要通过输电系统，而太阳能电池只要有太阳便可发电，因此使用方便，可设置在负载所在地，就近为负载提供电力。

（3）无可动部分，寿命长，发电时无噪声，管理、维护简便。

（4）太阳能电池能直接将光能转换成电能，不会产生废气和有害物质等。

（5）太阳能电池的能量随入射光、季节、天气、时刻等的变化而变化，在夜间不能发电。

（6）所产生的电是直流电，并且无蓄电功能。

（7）目前发电成本较高。

 太阳能电池的发电原理

太阳能电池的发电原理主要是利用半导体的光电效应，当硅晶体中掺入其他杂质如硼、磷等时，其导电性会增强。当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有5个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。这样当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域会形成一个特殊的薄层，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。达到平衡后，即形成特殊的电差薄层，这就是PN结。当晶片受光后，在PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，在这种空穴和电子的移动中，PN结形成电势差，这就形成了电源。

由于半导体不是电的良导体，因此如果电子通过PN结后在半导体中流动，电阻就会非常大，损耗也非常大。若在上层全部涂上金属，阳光则不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖PN结，以增加入射光的面积。

另外，硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜，将反射损失减小到5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。