太陽能光伏發(fā)電的原理什么呢?相信很多人對于太陽能都有一個大概的了解，但是對于光伏發(fā)電原理肯定是一知半解的，接下來睦大電子小編就為大家來詳細的介紹一下，趕緊跟隨我們共同來了解一下吧。

光伏效應(yīng)在液體和固體物質(zhì)中都有發(fā)生，但只有固體(尤其是半導(dǎo)體PN結(jié)器件)在太陽光下光電轉(zhuǎn)換效率更高。晶體硅太陽能電池是利用光伏效應(yīng)原理制成的，可以直接將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能。太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽能電池，又稱光伏電池，是太陽能光伏組件系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心器件。太陽能轉(zhuǎn)換成為電能的過程主要包括3個步驟：

①太陽能電池吸收一定能量的光子后，半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電子一空穴對，稱為“光生載流子”，兩者的電極性相反，電子帶負電，空穴帶正電。

②電極性相反的光生載流子被半導(dǎo)體PN結(jié)所產(chǎn)生的靜電場分離開。

③光生載流電子和空穴分別被太陽能電池的正、負極收集，并在外電路中產(chǎn)生電流，從而獲得電能。

太陽能光伏發(fā)電原理如下圖所示。當(dāng)光照射到太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量轉(zhuǎn)移到硅原子上，使電子發(fā)生躍遷，成為自由電子，聚集在PN結(jié)兩側(cè)形成電勢差。當(dāng)外電路接通時，在這個電壓的作用下，會有電流流過外電路，產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的本質(zhì)是光子能量轉(zhuǎn)化為電能的過程。

在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總效率η由太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率、控制器效率、電池效率、逆變器效率和負載效率決定。目前太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率只有17%左右。因此，提高太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率，降低光伏太陽能發(fā)電系統(tǒng)的單位功率成本，是太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點和難點。自從太陽能電池出現(xiàn)以來，晶體硅一直保持著作為主要材料的主導(dǎo)地位。目前對硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的研究主要集中在擴大能量吸收面(如利用雙面電池減少反射)、利用吸雜技術(shù)和鈍化技術(shù)提高硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率、使電池超薄化等方面。