这些太阳能电池板知识了解吗?如何研制高效太阳能电池?

太阳能电池是常见的电池类型之一，生活中，处处都可见太阳能电池的应用。其中，最常见的莫过于太阳能电池路灯。为增进大家对太阳能电池的认识，本文将对太阳能电池板的相关内容以及采用碳纳米管研制太阳能电池的方法予以介绍。如果你对太阳能电池具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、太阳能电池板的相关介绍

(一)家用太阳能电池板

1:家用太阳能电池板的价格目前是每瓦10元，种类繁多，从几十瓦到300瓦以上，按你家用电量安装。

2.如果想用面板发电取暖，理论上是可以的。但由于冬季日照时间短等原因，发电量可能不是特别大，需要多装面板，成本很高，受蓄电池等多方面影响。个人感觉不是特别靠谱。虽然面板是低碳环保的产品，但由于价格的影响，这种产品在中国商业化还需要一段时间。意大利和德国是世界上安装面板最多的国家。

(二)太阳能发电系统的组成

太阳能发电系统由太阳能电池、太阳能控制器和蓄电池组成。如果输出功率为交流220V或110V，则需要配置逆变器。每个部分的功能是：

(1)太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统的核心部分，也是太阳能发电系统中有价值的部分。它的作用是将太阳的辐射能力转化为电能，或者送到蓄电池中储存，或者带动负载工作。

(2)太阳能控制器：太阳能控制器的功能是控制整个系统的工作状态，保护电池不被过充过放。在温差大的地方，合格的控制器还应具有温度补偿功能。控制器的其他附加功能，如灯光控制开关和时间控制开关，应该是可选的。

(3)蓄电池：一般为铅酸电池。在小型和微型系统中，也可以使用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。它的作用是在有光的时候储存太阳能电池板产生的电能，然后在需要的时候释放出来。

逆变器：太阳能的直接输出一般为12伏直流电、24伏直流电、48伏直流电。为了向220伏交流电设备提供电能，需要将太阳能发电系统产生的DC能量转换成交流电，因此需要使用DC-交流逆变器。

二、用碳纳米管研制高效太阳能电池的方法

利用碳纳米管代替传统硅技术，研究人员制作并测试、检测了一种叫作光电二极管的简单的太阳能电池，它由一个独立的碳纳米管形成。这项研究在康奈尔纳米系统中心和康纳尔纳米科学技术实验室，以及国家自然科学基金会和先进材料、结构、器件微电子研究公司共同支持下完成。这项研究由康奈尔大学物理学Goldwin Smith教授Paul McEuen和化学及生物化学助理教授Jiwoong Park共同领导，他们描述了如何通过增加载流子的数量，使得器件能非常高效地将光能转化为电能。这种方法证明了下一代高效太阳能电池的重要性。

“我们不仅仅在研究新材料，实际上也在将其付诸于应用，创造出真正的太阳能电池器件，” 该论文的第一作者、McEuen实验室研究生Nathan Gabor指出。

研究人员采用了由石墨烯薄片卷制而成的单壁碳纳米管，来制作太阳能电池。其尺寸与DNA分子相当，纳米管在两个电连接间导通，并靠近分别带正、负电荷的两个电极。这项研究采用单壁纳米管，某种程度上是受先前所做的二极管研究启发，二极管是很简单的晶体管形式，只允许电流在一个方向上移动。康奈尔研究小组想看看，采用类似的方法能产生怎样的结果，而这次对纳米管进行光照。

利用不同颜色的激光照射纳米管，在将光能转化成电能的过程中，研究人员发现更高能量的光子产生的电流具有放大效应。更进一步的研究发现，狭长、圆柱形的碳纳米管使得电子能平滑地逐个挤过纳米管。电子穿过纳米管后受激发，并产生新的电子继续移动。他们表示，纳米管可能是个理想的光伏电池，因为通过利用光的多余光能量，它能使电子再创造出更多的电子。

这看起来不像是目前的太阳能电池，传统的电池里额外的能量往往以热量的形式流失，而且电池还需要不断的外部冷却。

尽管他们已经制作出了器件，但是如何在量产中获得便宜且可靠的这种器件，对于工程师来说还是很大的挑战，Gabor说，“我们所观察到的只是其物理表现”。

在碳纳米管材料制成的光电二极管中，当阳光照射到器件上时，电子(蓝色)和空穴(红色)释放过剩能量，更有效地创造出更多的电子-空穴对.

以上便是此次小编带来的“太阳能电池”相关内容，通过本文，希望大家对太阳能电池板以及采用碳纳米管制作太阳能电池的方法具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!