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光伏半导体是什么

发布时间: 2021-03-08 04:56:03

① 什么半导体具有光伏效应

光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称内为“光生伏容特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。太阳电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应,就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。即当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压,使PN结短路,就会产生电流。
“光生伏特效应”,简称“光伏效应”,英文名称:Photovoltaic effect。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。

② 太阳能光伏最常用的半导体材料是什么

太阳能光伏发电站的电池板材料最多是多晶硅,其次是单晶硅,再次是薄膜电池。

③ 光伏和半导体行业的区别

在上海自然博物馆入口的一面墙上有这么一句话:“如果宇宙是答案,那么什么是问题?”不同世纪的岩层、多样的生物以及人类走出非洲后的全球迁徙,原来我们花了100万年才进入青铜时代,而现代科技的发展却是加速度的几何倍增长,我们就这样从碳基时代悄无声息的切换到了硅基时代。

碳,驱动世界万物生长,驱动机械的运动;硅,驱动着能源与计算,驱动高阶进化。如果有一天,硅基文明将能源和计算合为一体,如果人类将被取代,那么,是否现在就该问问“什么是答案“。

一、硅产业链

人类走过石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代,在聚集和相互融合的过程中是一场旷日持久的信息积累与交互,聚集能量塑造文明。而人类的文明应该以什么来定义?也许有人认为是科技进步,或是科技进步后的经济水平,从物质的角度来看,我觉得或许可以是材料。如果以工业革命来划分,前两次是煤炭与石油的应用,第三次人类社会的变革引领便是计算机,相对应的便是“碳时代”与“硅时代”。

自硅晶体的半导体特性被发现和运用之后,几乎改变了人类的思维方式,一是光伏的发明将太阳光辐射能直接转换为电能,二是制成各种集成电路。前者拓展了清洁能源的边界,而后者的发明更是为现代信息奠定基础。

无论是光伏还是半导体,原料都离不开硅。地球上存在的硅是极为常见的一种元素,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中,不过它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式存在。硅在宇宙中的储量排在第八位,在地壳中它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%),因此硅元素的取得并不难。

工业硅又称金属硅,是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品,是制作多晶硅的原料。我国的工业硅在产能与产量方面都是全球第一,世界占比逾50%,且继续呈上升趋势。2016年我国的工业硅产能达到460万吨,产能连续扩张,然而2016年产量仅为210万吨,产能利用率低。此外,我国的工业硅生产集中程度不高,前10家工业硅企业产量只占到全国产量的34%左右。

在工业硅的下游需求中,出口占到很重要的一部分,占比约30%,但由于西方国家对我国实行反倾销,我国的工业硅出口效益低;其次铝合金、有机硅和多晶硅是我国工业硅的主要下游应用。2014年时我国工业硅产量和需求量基本保持平衡,不过自2015 年以来出现了供大于需的情形。

④ LED与半导体,太阳能与光伏涵义或范围有什么区别

LED:英文单词的缩写,主要含义:LED = Light Emitting Diode,发光二极管,是一种能够将电能转化回为可见光的固态答的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
半导体:semiconctor,指常温下导电性能介于导体(conctor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。
太阳能(Solar Energy):一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。
光伏(PV or photovoltaic):太阳能光伏发电系统(photovoltaic power system)是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,有独立运行和并网运行两种方式。

⑤ 半导体是什么

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。

半导体是电子元件的主要原材料。它是由硅,砷,锗,镓等为半导体材料,它是介入导电体与绝缘体之间的一种化和物质,它是一切电子元件制作的最佳材料,它的导电性能随着温升而增强,恰恰与金属导体性能相反,用它制作的电子三极管,对电子频率能产生放大和缩小的功能。

(5)光伏半导体是什么扩展阅读:

半导体材料光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为一大热门 ,是目前世界上增长最快、发展最好的清洁能源市场。太阳能电池的主要制作材料是半导体材料,判断太阳能电池的优劣主要的标准是光电转化率,光电转化率越高,说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同 ,太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。

⑥ 光伏是什么意思

光伏(Photovoltaic):是太阳能光伏发电系统(Solar 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,有独立运行和并网运行两种方式。

光伏发电是利用半导体界面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。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,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏发电的主要具体原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。

上面所说的光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。

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⑦ 光伏是什么

光伏(Photovoltaic):是太阳能光伏发电系统(Solar 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,有独立运行和并网运行两种方式。

光伏发电是利用半导体界面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。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,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏发电的主要具体原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。

上面所说的光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。

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⑧ 半导体是什么

半导体
锗、硅、硒、砷化镓及许多金属氧化物和金属硫化物等物体,它们的导电能力回介于导体和绝答缘体之间,叫做半导体。
半导体具有一些特殊性质。如利用半导体的电阻率与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻);利用它的光敏特性可制成自动控制用的光敏元件,像光电池、光电管和光敏电阻等。
半导体还有一个最重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加。利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管等。
把一块半导体的一边制成P型区,另一边制成N型区,则在交界处附近形成一个具有特殊性能的薄层,一般称此薄层为PN结。图中上部分为P型半导体和N型半导体界面两边载流子的扩散作用(用黑色箭头表示)。中间部分为PN结的形成过程,示意载流子的扩散作用大于漂移作用(用蓝色箭头表示,红色箭头表示内建电场的方向)。下边部分为PN结的形成。表示扩散作用和漂移作用的动态平衡。

⑨ 光伏发电为什么要用半导体硅材料

太阳能光伏发电的关键是光伏组件——将太阳光通过光伏效应,由光转化成电能。
光伏组件的基本结构是感光二极管,是通过微电子技术在三族到五族材料(也就是半导体材料)上制作的。

⑩ 半导体和光电有什么区别

半导体就是类似硅的物质。但在实际生活中不是完全把硅显露出来。。光电的话去了解下爱因斯坦的光电效应只要了解下就行了还有部分光电是指鼠标底下的红光等

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