阳光照射在半导体p-n结上，形成一个新的空穴-电子对。
在pn结的内置电场的作用下，光生空穴流向p区域，光生电子流向n区域，这是在电路接通后产生的。
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这就是光伏效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电有两种方法，一种是光热电转换，另一种是直接光电转换。
1.光电热转换光电热转换方法利用太阳辐射来发电。
通常，太阳能收集器将吸收的热量转换为工作流体的蒸气，然后驱动蒸汽轮机发电。
前一个过程是光热转换过程。
后一个过程是热电转换过程，与普通的火力发电相同。
太阳能热发电的缺点是效率低和成本高。
据估计，其投资至少是普通火力发电厂的5到10倍。
一个1000兆瓦的太阳能热电站需要投资2至25亿美元，平均每1千瓦的投资为2,000至2,500美元。
因此，它只能在小规模的特殊场合中使用，而大规模利用在经济上是非常不经济的，并且不能与普通的热电厂或核电厂竞争。
2.光电直接转换太阳能电池的发电是根据特定材料的光电特性进行的。
黑体（例如太阳）发出不同波长（对应于不同频率）的电磁波，例如红外线，紫外线，可见光等。
当这些射线照射在不同的导体或半导体上时，光子与导体或半导体中的自由电子相互作用以产生电流。
波长越短，光线的频率越高，它们所具有的能量就越高。
例如，紫外线的能量远高于红外线的能量。
但是，并非所有波长的辐射能都可以转换为电能。
值得注意的是，光伏效应与辐射强度无关。
仅当频率达到或超过可产生光伏效应的阈值时，才会生成电流。
可能导致半导体产生光伏效应的最大光波长与半导体的禁带宽度有关。
例如，晶体硅的带隙在室温下为约1.155eV。
因此，波长小于1100 nm的光可使晶体硅产生光伏电池。
影响。
简而言之，太阳能光伏发电的原理是使用太阳能电池吸收波长为0.4μm至1.1μm（对于硅晶体）的阳光，并将光能直接转换为电能输出。
