硅太阳能电池英文解释翻译、硅太阳能电池的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 silicon solar cell
分词翻译:
硅的英语翻译:
silicon
【医】 Si; silicium; silicon
太阳能电池的英语翻译:
solar battery
【计】 solar cell
【化】 solar battery; solar cell
专业解析
硅太阳能电池(Silicon Solar Cell)的汉英词典解析
定义与核心原理
硅太阳能电池(Silicon Solar Cell)是一种利用光伏效应(Photovoltaic Effect)将太阳光直接转换为电能的半导体器件。其核心材料为硅(Silicon),通过PN结结构吸收光子能量,激发电子-空穴对产生直流电。
材料分类与特性
- 单晶硅电池(Monocrystalline Silicon)
由高纯度单晶硅制成,晶格结构完整,转换效率达15%-22%, 适用于高功率场景,但成本较高。
- 多晶硅电池(Polycrystalline Silicon)
由熔融硅锭切割而成,晶粒存在边界,效率约13%-18%, 性价比高,广泛应用于民用领域。
- 非晶硅电池(Amorphous Silicon)
硅原子无序排列,弱光性能好但效率较低(6%-10%), 常用于薄膜电池和柔性器件。
工作过程
- 光吸收:硅材料吸收光子,电子从价带跃迁至导带。
- 载流子分离:PN结内建电场驱动电子和空穴定向移动。
- 电流输出:电极收集电荷形成外电路电流,公式表达为:
$$
I_{ph} = q cdot G cdot (L_n + Lp)
$$
其中 (I{ph}) 为光生电流,(q) 为电子电荷,(G) 为载流子生成率,(L_n) 和 (L_p) 分别为电子和空穴扩散长度。
应用与权威参考
- 能源转型核心:全球90%光伏市场采用硅基电池,支撑碳中和目标(国际能源署报告)。
- 技术演进:PERC(钝化发射极背面接触)、HJT(异质结)等技术创新持续提升效率(美国国家可再生能源实验室数据)。
环境与经济价值
硅太阳能电池寿命超25年,度电成本已低于化石能源(国际可再生能源署统计),兼具低碳属性与经济效益。
来源参考:
- 光伏技术基础(中国科学出版社)
- 多晶硅制备工艺(IEEE期刊)
- 薄膜太阳能电池综述(Nature Energy)
- IEA全球光伏报告
- NREL电池效率表
- IRENA可再生能源成本报告
网络扩展解释
硅太阳能电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置,以硅为主要材料,利用半导体的光电效应实现能量转换。以下是详细解释:
1.基本定义与分类
硅太阳能电池按硅材料的结晶状态分为三类:
- 单晶硅电池:转换效率最高(实验室达24.7%),技术成熟,但成本较高。
- 多晶硅电池:成本较低,效率接近单晶硅(约18%),占据市场主流。
- 非晶硅薄膜电池:重量轻、成本低,适合柔性应用,但效率较低。
2.工作原理
其核心是PN结的光电效应:
- 硅掺杂后形成P型(含空穴)和N型(含多余电子)半导体,结合处形成PN结。
- 光照激发电子-空穴对,在PN结电场作用下分离,形成电流。
3.关键结构与工艺优化
- 表面处理:通过织构化(如金字塔结构)和涂覆氮化硅膜,减少光反射(反射率<5%),增加光吸收。
- 电极设计:采用梳状金属网格电极,平衡导电性与透光性。
4.性能与应用
- 转换效率:单晶硅>多晶硅>非晶硅;实际应用中,单晶硅组件效率约18%~22%。
- 应用领域:包括光伏电站、航天器电源(如卫星)、便携设备(如计算器)等。
5.发展趋势
- 成本降低:多晶硅薄膜和非晶硅技术因材料利用率高,成为单晶硅的替代方向。
- 效率提升:通过钝化层、双面发电等技术,实验室效率已接近理论极限(约25%)。
如需更完整的分类数据或工艺细节,、、等来源。
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