电子常识
“光生伏特效应”,简称“光伏效应”,英文名称:Photovoltaic effect。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能够使得半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。太阳电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应,就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。即当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压,使PN结短路,就会产生电流。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。光生伏特效应简称为光伏效应,指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波(该频率称为极限频率threshold frequency)照射下,某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流,即光生电。
光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们在研究光电效应的过程中,物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解,这对波粒二象性概念的提出有重大影响。
1、原理不同
光电效应:光电效应的原理是在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流。
光伏效应:光伏效应的原理是将太阳光照进行转化的过程,光子转化为电子,光能转化为电能,然后再形成电压,即光生伏特效应。
2、现象不同
光电效应:光电效应的现象是当光照射到金表面时,金属内部的自由电子从表面逃逸出来的现象。
光伏效应:光伏效应的现象是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。
3、材料不同
光电效应:光电效应的材料通常为金属材料。
光伏效应:光伏效应的材料通常为半导体材料。
4、应用不同
光电效应:光电效应用于制造光电倍增管、光控制电器、光电倍增管等。
光伏效应:光伏效应用于太阳能电源、家庭灯具电源、光伏电站、太阳能建筑等。
责任编辑:YYX
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