什麼是太陽能電池板？概念、特徵、類型、誰發明、如何工作以及用途

我們解釋什麼是太陽能電池板以及誰發明了該設備。另外，它是如何工作的以及它的用途。

太陽能電池板被認為是傳統能源形式的最終替代品。

什麼是太陽能板？

太陽能電池板或太陽能模組是設計用於捕獲來自太陽的電磁輻射的裝置，以供隨後使用並轉化為各種形式的有用能源，例如熱能（通過太陽能收集器獲得）和電能（通過太陽能電池板獲得）。

此類設備出現於 20 世紀中葉，用於為環繞地球軌道上的衛星提供恆定能量，後來用於改善遠離任何形式的傳統電線或傳輸的人們的生活品質。

從那時起，它作為傳統能源的最終替代品而變得越來越重要，而傳統能源自本世紀末以來一直處於危機之中，原因是全球對能源的需求非常高，而且生產能源所涉及的生態成本很高。

另請參閱：再生能源

誰發明了太陽能板？

第一個使用太陽能板的太空船是先鋒一號。

太陽能板是法國物理學家亞歷山大·埃德蒙德·貝克勒爾 (Alexandre-Edmunde Becquerel) 1839 年原始光伏設計的繼承者，儘管1883 年生產出第一個基本太陽能電池的是美國人查爾斯·弗里茨(Charles Fritts)。儘管它的效率僅為 1%，但它引起了足夠的關注，以至於 1946 年 Russel Ohl 獲得了現代太陽能電池的專利。

然而，貝爾實驗室在 1954 年發現矽半導體對光非常敏感，從而在同一個十年中製造了第一塊效率約為6% 的商用太陽能電池，這使得蘇聯和美國第一顆太陽能電池的推出成為。第一艘使用太陽能板的太空船是 1958 年發射的美國先鋒 1 號。

現代版本的太陽能電池板出現在 1970 年（配備砷化鎵或砷化鎵異質結構）和 1980 年（透過有機蒸氣化學沉積金屬）。透過這些新型號，太陽能板的效率提高到 22%，在後續版本（2007 年）中提高到 30%。

太陽能電池板如何運作？

太陽能電池板不斷地從太陽輻射中捕獲熱能和/或光能。

太陽能電池板透過構成太陽能電池板的一組半導體材料晶體來吸收太陽輻射：晶體矽或砷化鎵，並且當連接時會對光伏效應做出反應，根據該效應，某些物質在受到電磁輻射（通常）轟擊時會發射電子。

這些材料接收陽光並產生電場，然後透過電纜和發射器將其重新導向到儲存設備。因此，不銹鋼金屬板的結構不斷暴露在陽光下，不斷捕捉太陽輻射的熱能和/或光能。

太陽能板的用途

透過太陽能集熱器，您可以獲得日常使用的熱水。

簡而言之，太陽能電池板用於利用陽光產生熱量和電力。根據情況，我們可以討論兩種類型的面板：

• 太陽能集熱器。水或受熱液體 通過太陽能板循環 ，利用從太陽捕獲的能量將其加熱，然後被泵入裝有飲用水的保溫瓶中，傳輸的熱量被傳遞到保溫瓶中並重新開始循環。透過這種方式，您可以獲得日常使用或房間加熱的熱水。

• 光伏電池板。 由將光轉換為電能的電池組成，然後透過佈線將其傳輸到光伏電池或光伏堆，光伏電池或光伏堆接收產生的電荷並將其儲存起來，為各個本地用戶供電。

太陽能

太陽能是維持太空結構和機械的關鍵。

就像風能和地熱能一樣，太陽能 在21世紀初成為人類的希望，因為永恆的世界對能源的需求是源源不斷的，而傳統的獲取能源的方式在經濟和生態方面越來越昂貴。例如，由於大氣中溫室氣體濃度高，化石燃料的燃燒被認為是近年來世界氣候變遷的主要原因。

因此，只要最大限度地發揮我們今天所知和使用的太陽能電池板的性能，在家庭、車輛中安裝太陽能電池板，甚至在沙漠地區製造太陽能發電廠似乎就是獲得電力的未來。同樣，對於對其他行星殖民和太空探索越來越感興趣的人類來說，太陽能似乎是維持太空結構和機械的關鍵。這無疑是一項充滿未來的技術。

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