太阳能电池是具有光电转换特性的半导体装置。它将太阳辐射直接转化为直流电，是光伏发电最基本的单位。太阳能电池的独特电气特性是通过将某些元素（如磷或硼等）结合到晶体硅中。这会造成材料分子电荷的永久不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料。在日光下，具有特殊电气属性的半导体可以产生免费电荷。这些自由电荷向两端移动并积聚形成电动势，并且当两端由导体封闭时产生电流。这种现象被称为“光伏效应”，被称为光伏效应。
目前使用最广泛的单晶硅太阳能电池由两层厚度约为0.25毫米的半导体材料组成，形成两个区域：正电荷区和负电荷区。负极区域位于电池的上层，并且在该层中它被迫穿透诸如磷，硼等元素并与硅粘在一起。正极区域位于电池表面下方，正负极界面区域称为p-n结。电池制造时，p-n结的物理特性不变。当阳光照射电池中处于松散状态的电子时，靠近p-n结的电子将流向电池表面。当太阳能电池的正电压电平通过导线连接到电压负载时，在外部电路中形成电流。每个太阳能电池基本单元的p-n结处的电动势大约为0.5v，并且该电压值的大小与电池片的大小无关。
太阳能的能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能），是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
太阳能发电优点—取之不尽
太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比是人类可以利用的最丰富的能源.据估计,在过去漫长的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%.今后足以供给地球人类,使用几十亿年,真是取之不尽,用之不竭。使用寿命长，太阳能发电装置不会产生磨损，比柴油发电机的生命周期长得多了。可以储能，方便特殊的需要。太阳能发电构建强大的社区。每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的
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