光电伏打转换器英文解释翻译、光电伏打转换器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 photovoltaic converter
分词翻译:
光电伏打的英语翻译:
【电】 photovoltaic
转换器的英语翻译:
【计】 changer; converter; swapper
【化】 transducer
【医】 revolver
【经】 converter
专业解析
光电伏打转换器(Photovoltaic Converter),常简称为光伏转换器或太阳能电池,是一种利用光电效应直接将太阳光辐射能(光子能量)转换成直流电能的半导体器件。其核心功能是实现光能→电能的转换。
一、核心原理:光电效应
当具有足够能量(大于半导体材料带隙能量)的光子照射到半导体(如硅)的PN结上时,光子被吸收并激发价带中的电子跃迁至导带,产生电子-空穴对。在PN结内建电场的作用下,电子和空穴分别向N区和P区移动,从而在器件两端产生光生电压(Photovoltage)。当连接外部电路时,就会形成光生电流(Photocurrent),实现电能输出。该过程无需机械运动部件或化学反应。
二、关键结构与材料
- 半导体PN结:核心结构,通常由P型半导体(掺杂硼等受主杂质)和N型半导体(掺杂磷等施主杂质)结合形成。内建电场是分离光生载流子的驱动力。
- 材料类型:
- 晶体硅(c-Si):包括单晶硅(Monocrystalline)和多晶硅(Polycrystalline),技术成熟、效率高(实验室>26%),占据主流市场。
- 薄膜材料:如非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS),具有柔性、弱光响应好、成本潜力大等特点。
- 新兴材料:钙钛矿(Perovskite)太阳能电池效率提升迅速(实验室>25%),具有可溶液加工优势。
三、核心性能参数
- 转换效率(η):输出电功率与入射光功率的比值,是衡量器件性能的关键指标。公式为:
$$
eta = frac{P{max}}{P{in}} times 100% = frac{V{oc} times I{sc} times FF}{P{in}} times 100%
$$
其中 $V{oc}$ 为开路电压,$I_{sc}$ 为短路电流,$FF$ 为填充因子。
- 开路电压($V_{oc}$):光照下器件未接负载时的最大输出电压。
- 短路电流($I_{sc}$):光照下器件输出端短路时的电流。
- 填充因子(FF):衡量器件输出特性曲线接近矩形的程度,反映内部损耗。
四、应用领域
- 并网发电系统:将直流电通过逆变器转换为交流电输入公共电网,是光伏电站的主要形式。
- 离网供电系统:为偏远地区、通信基站、路灯等提供独立电源,需配备蓄电池储能。
- 光伏建筑一体化(BIPV):作为建筑材料(如幕墙、屋顶瓦片)同时发电。
- 航天与便携设备:为人造卫星、空间站、计算器、充电宝等提供能源。
参考资料:
- U.S. Department of Energy (DOE) - How Photovoltaics Work: https://www.energy.gov/eere/solar/how-photovoltaics-work
- National Renewable Energy Laboratory (NREL) - Solar Cell Efficiency Chart: https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html
- ScienceDirect - Perovskite Solar Cells Review: https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/perovskite-solar-cells
网络扩展解释
光电伏打转换器(Photovoltaic Converter)通常指利用光伏效应将光能直接转换为电能的装置,但根据搜索资料,更常见的相关概念是“光电转换器”或“光纤收发器”。以下是综合解释:
1.光电转换器的定义
光电转换器(又称光纤收发器)是一种实现电信号与光信号相互转换的设备。其核心功能包括:
- 发送端:将电信号调制为光信号,通过光纤传输;
- 接收端:将接收的光信号解调为电信号,供终端设备使用。
2.工作原理
基于光电效应(光子激发半导体材料产生电流):
- 光→电转换:光信号照射半导体(如光电二极管),光子能量激发电子形成电流;
- 电→光转换:电信号驱动发光器件(如激光二极管)发射调制光信号。
3.与光伏转换器的区别
- 应用领域:光电转换器主要用于通信(信号传输),而光伏转换器(如太阳能电池)用于能源发电;
- 输出形式:前者输出电信号,后者输出直流电能。
4.主要作用
- 延长网络传输距离(光纤替代电缆);
- 实现电设备与光纤网络的高效连接;
- 支持单模/多模光纤转换。
若需了解太阳能相关光伏转换器,建议补充更专业的能源领域资料。当前搜索结果主要覆盖通信场景下的光电转换器。
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