矽太陽能電池英文解釋翻譯、矽太陽能電池的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 silicon solar cell
分詞翻譯:
矽的英語翻譯:
silicon
【醫】 Si; silicium; silicon
太陽能電池的英語翻譯:
solar battery
【計】 solar cell
【化】 solar battery; solar cell
專業解析
矽太陽能電池(Silicon Solar Cell)的漢英詞典解析
定義與核心原理
矽太陽能電池(Silicon Solar Cell)是一種利用光伏效應(Photovoltaic Effect)将太陽光直接轉換為電能的半導體器件。其核心材料為矽(Silicon),通過PN結結構吸收光子能量,激發電子-空穴對産生直流電。
材料分類與特性
- 單晶矽電池(Monocrystalline Silicon)
由高純度單晶矽制成,晶格結構完整,轉換效率達15%-22%, 適用于高功率場景,但成本較高。
- 多晶矽電池(Polycrystalline Silicon)
由熔融矽錠切割而成,晶粒存在邊界,效率約13%-18%, 性價比高,廣泛應用于民用領域。
- 非晶矽電池(Amorphous Silicon)
矽原子無序排列,弱光性能好但效率較低(6%-10%), 常用于薄膜電池和柔性器件。
工作過程
- 光吸收:矽材料吸收光子,電子從價帶躍遷至導帶。
- 載流子分離:PN結内建電場驅動電子和空穴定向移動。
- 電流輸出:電極收集電荷形成外電路電流,公式表達為:
$$
I_{ph} = q cdot G cdot (L_n + Lp)
$$
其中 (I{ph}) 為光生電流,(q) 為電子電荷,(G) 為載流子生成率,(L_n) 和 (L_p) 分别為電子和空穴擴散長度。
應用與權威參考
- 能源轉型核心:全球90%光伏市場采用矽基電池,支撐碳中和目标(國際能源署報告)。
- 技術演進:PERC(鈍化發射極背面接觸)、HJT(異質結)等技術創新持續提升效率(美國國家可再生能源實驗室數據)。
環境與經濟價值
矽太陽能電池壽命超25年,度電成本已低于化石能源(國際可再生能源署統計),兼具低碳屬性與經濟效益。
來源參考:
- 光伏技術基礎(中國科學出版社)
- 多晶矽制備工藝(IEEE期刊)
- 薄膜太陽能電池綜述(Nature Energy)
- IEA全球光伏報告
- NREL電池效率表
- IRENA可再生能源成本報告
網絡擴展解釋
矽太陽能電池是一種将太陽能直接轉換為電能的裝置,以矽為主要材料,利用半導體的光電效應實現能量轉換。以下是詳細解釋:
1.基本定義與分類
矽太陽能電池按矽材料的結晶狀态分為三類:
- 單晶矽電池:轉換效率最高(實驗室達24.7%),技術成熟,但成本較高。
- 多晶矽電池:成本較低,效率接近單晶矽(約18%),占據市場主流。
- 非晶矽薄膜電池:重量輕、成本低,適合柔性應用,但效率較低。
2.工作原理
其核心是PN結的光電效應:
- 矽摻雜後形成P型(含空穴)和N型(含多餘電子)半導體,結合處形成PN結。
- 光照激發電子-空穴對,在PN結電場作用下分離,形成電流。
3.關鍵結構與工藝優化
- 表面處理:通過織構化(如金字塔結構)和塗覆氮化矽膜,減少光反射(反射率<5%),增加光吸收。
- 電極設計:采用梳狀金屬網格電極,平衡導電性與透光性。
4.性能與應用
- 轉換效率:單晶矽>多晶矽>非晶矽;實際應用中,單晶矽組件效率約18%~22%。
- 應用領域:包括光伏電站、航天器電源(如衛星)、便攜設備(如計算機)等。
5.發展趨勢
- 成本降低:多晶矽薄膜和非晶矽技術因材料利用率高,成為單晶矽的替代方向。
- 效率提升:通過鈍化層、雙面發電等技術,實驗室效率已接近理論極限(約25%)。
如需更完整的分類數據或工藝細節,、、等來源。
分類
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