
光電池(Photovoltaic Cell),又稱太陽能電池(Solar Cell),是一種利用光電效應直接将光能(特别是太陽光)轉換為電能的半導體器件。以下是其詳細解釋:
術語釋義
光電池的英文對應術語為"Photovoltaic Cell",其中"photo"指光,"voltaic"源于電學單位"volt",意為"産生電壓"。其核心原理是内光電效應:當特定波長的光照射半導體材料(如矽)時,光子能量激發電子躍遷,形成電勢差,從而産生直流電。
科學基礎
基于愛因斯坦的光電效應理論(1905年提出,1921年獲諾貝爾物理學獎),其能量轉換公式為:
$$ E = h u
$$
其中 (E) 為光子能量,(h) 為普朗克常數,( u) 為光頻率。當 (E) 大于半導體禁帶寬度時,電子脫離原子束縛形成電流。
核心組件
性能參數
太陽能發電站、屋頂光伏系統及離網供電設備的核心組件。
用于計算機、衛星電源、傳感器等低功耗設備。
建築一體化光伏(BIPV)、可穿戴設備柔性電池等。
《費曼物理學講義》(The Feynman Lectures on Physics)闡述光電效應機理。
國際電工委員會(IEC)标準IEC 60904 規範光電池測試方法。
美國國家可再生能源實驗室(NREL)發布光伏效率紀錄表(NREL Best Research-Cell Efficiency Chart)。
注:建議查閱《牛津科技詞典》(Oxford Dictionary of Engineering)或IEEE标準術語庫獲取更詳細定義。
光電池(photovoltaic cell),又稱太陽能電池,是一種利用光電效應将光能直接轉換為電能的半導體元件。以下是詳細解釋:
光電池通過光照在半導體材料上産生電動勢,無需外部能量輸入即可工作。其核心特點是高效的光電轉換能力,主要材料包括矽、硒、硫化铊等。
基于光電效應:光子照射半導體時,激發電子躍遷至導帶,形成電勢差并産生電流。典型結構為PN結,表面塗有抗反射膜以增強透光性。
最早的光電池由安托石-貝克雷爾于1839年制造,後逐步發展為現代太陽能電池技術。
光電池(photovoltaic cell)需與光敏電阻(photocell)區分,後者主要用于光強檢測而非發電。
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