铸工先锋 第7章：探水株

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董工说：“太阳能发电场地快到了。”

涌瀚说：“看来这地方离太阳能发电场挺近。从场地地下室进去检查电缆。”

太阳能发电场地有600亩地。整整齐齐的几十排太阳能电池板，通过光照度传感器检测照度，自动追踪最强光照度照射角。

光能转换里有的是光电转换，有的是光热转换。光电转换是把光能转换成电能，用于电力设备和家用电器。光热转换是把太阳能转换成热能，比如供热和太阳能热水器。

光投向光电池的P区，在近表面层内激发出电子-空穴对，其中电子将扩散到PN结区并被结电场拉到N区；同时空穴也将依赖扩散及结电场的作用进入P区。光子也可能穿透P区到达N区，在那里激发出电子-空穴对;这些光生载流子被结电场分离后，空穴流入P区，电子流入N区，在结区两边产生势垒。这就是光生伏特效应。光生电场由p端指向

端，使势垒降低，产生正向电流；由于空穴向p区运动，所以在p-

结内部形成自

区向p区的光生电流。

董工说：“这里用太阳能和风能发电挺好，太阳能无枯竭危险绝对干净；不受地域的限制；可在绿洲城附近发电。”但是要使太阳能发电普及，一是要提高太阳能光电变换效率并降低成本；二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。

涌瀚说：“太阳能并网的时候，会对电网有所影响，比如电压电流的变化，谐波的产生。要在保证原来电网质量的前提下进行电能输送。”

董工说：“绿洲城有备用电池。在绿洲城附近有个富疏城。那里有发电厂提供部分电力。”

硅太阳能电池包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池。

单晶硅太阳能电池在实验室里最高的转换效率接近25%,而规模生产的单晶硅太阳能电池,其效率为17%。多晶硅：熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。

多晶硅半导体材料的价格比较低廉,但是由于它存在着较多的晶粒间界而有较多的弱点。多晶硅太阳能电池的实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为16%。非晶硅：单质硅的一种形态。棕黑色或灰黑色的微晶体。硅不具有完整的金刚石晶胞，纯度不高。熔点、密度和硬度也明显低于晶体硅。

非晶硅薄膜太阳能电池组件的制造采用薄膜工艺, 具有较多的优点,例如:沉积温度低、衬底材料价格较低廉,能够实现大面积沉积。 非晶硅的可见光吸收系数比单晶硅大,是单晶硅的40倍,1微米厚的非晶硅薄膜,可以吸引大约90%有用的太阳光能。非晶硅太阳能电池的稳定性较差, 从而影响了它的迅速发展。

这里是用钙钛矿太阳能电池板。在钙钛矿晶体中，A离子位于立方晶胞的中心，被12个X离子包围成配位立方八面体，配位数为12；B离子位于立方晶胞的角顶，被6个X离子包围成配位八面体，配位数为6。钙钛矿太阳能电池转换效率有明显优势，制作工艺也相对简单。发电成本比火力发电还低。与硅电池板相结合，可制造出效率达30%的串联电池。

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