摘要：太陽(yáng)能蓄電池是“蓄電池”在太陽(yáng)能光伏發(fā)電中的應(yīng)用，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)被廣泛使用，目前采用的有鉛酸免維護(hù)蓄電池、普通鉛酸蓄電池，膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。太陽(yáng)能蓄電池壽命是多長(zhǎng)？太陽(yáng)能蓄電池價(jià)格貴嗎？一起來(lái)了解一下。

太陽(yáng)能蓄電池壽命是多長(zhǎng)

太陽(yáng)能蓄電池的壽命沒(méi)有具體的時(shí)間，好的單晶硅電池一般可以用30年以上。

電池內(nèi)PN結(jié)的結(jié)合程度，還有硅片的純度，都會(huì)影響到電池的壽命，這兩項(xiàng)決定了太陽(yáng)能電池在同樣光[輻射能量]的照射下，產(chǎn)生電能的強(qiáng)度，蓄電池使用時(shí)間長(zhǎng)了PN結(jié)肯定會(huì)不斷破裂，這樣蓄電的效率就會(huì)不斷下降。直到不能能滿足用戶需求的時(shí)候壽命結(jié)束。

單晶硅蓄電池相比于其他的蓄電池，PN結(jié)更牢固，而且他晶面單向，所以反射率比較小，吸收的能量比較多，效率自然比較高，而且更耐用。

環(huán)境溫度對(duì)太陽(yáng)能蓄電池壽命有很大的影響，當(dāng)環(huán)境溫度每升高10℃，太陽(yáng)能蓄電池壽命約減少50%。因此為了延長(zhǎng)電池壽命，電池房應(yīng)安裝空調(diào)，使室溫保持在15~25℃。

太陽(yáng)能電池板價(jià)格

30平米的電池板大約是180W的板需要20塊或者240W的板需要15塊（總計(jì)約4000W)，蓄電池大約需要35到40塊（12V100A的），逆變器一個(gè)，電池板占成本的60%，現(xiàn)在市場(chǎng)價(jià)大約是15RMB左右1W，蓄電池占成本的30%左右（大約600RM左右一塊），逆變器占成本的5%左右(約3000-4000RMB)，其他占成本約5%.總計(jì)成本在10萬(wàn)元RMB左右。光照一天算6H,一天的發(fā)電量約在20-30度之間。

 

太陽(yáng)能蓄電池原理

太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)及工作原理

太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)及工作原理太陽(yáng)能電池的外形及基本結(jié)構(gòu)如圖1。基本材料為P型單晶硅，厚度為0.3—0.5mm左右。上表面為N+型區(qū)，構(gòu)成一個(gè)PN＋結(jié)。頂區(qū)表面有柵狀金屬電極，硅片背面為金屬底電極。上下電極分別與N＋區(qū)和P區(qū)形成歐姆接觸，整個(gè)上表面還均勻覆蓋著減反射膜。當(dāng)入發(fā)射光照在電池表面時(shí)，光子穿過(guò)減反射膜進(jìn)入硅中，能量大于硅禁帶寬度的光子在N+區(qū)，PN＋結(jié)空間電荷區(qū)和P區(qū)中激發(fā)出光生電子——空穴對(duì)。各區(qū)中的光生載流子如果在復(fù)合前能越過(guò)耗盡區(qū)，就對(duì)發(fā)光電壓作出貢獻(xiàn)。光生電子留于N＋區(qū)，光生空穴留于P區(qū)，在PN＋結(jié)的兩側(cè)形成正負(fù)電荷的積累，產(chǎn)生光生電壓，此為光生伏打效應(yīng)。當(dāng)光伏電池兩端接一負(fù)載后，光電池就從P區(qū)經(jīng)負(fù)載流至N＋區(qū)，負(fù)載中就有功率輸出。太陽(yáng)能電池各區(qū)對(duì)不同波長(zhǎng)光的敏感型是不同的。靠近頂區(qū)濕產(chǎn)生陽(yáng)光電流對(duì)短波長(zhǎng)的紫光（或紫外光）敏感，約占總光源電流的5－10％（隨N＋區(qū)厚度而變），PN＋結(jié)空間電荷的光生電流對(duì)可見(jiàn)光敏感，約占5％左右。電池基體區(qū)域產(chǎn)生的光電流對(duì)紅外光敏感，占80－90％，是光生電流的主要組成部分。

 

將光子轉(zhuǎn)換為電子

計(jì)算器和人造衛(wèi)星上使用的太陽(yáng)能電池都是光伏電池或者模塊（模塊就是一組通過(guò)電路連接并封裝在一個(gè)框架內(nèi)的電池）。光伏電池（Photovoltaics），顧名思義（photo=光，voltaic=電），是指將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能的電池。光伏電池之前只用在太空中，而現(xiàn)在卻越來(lái)越普及，且使用方式也越來(lái)越普通。它們甚至可以為您的住宅供電。這些裝置是如何工作的呢？光伏（PV）電池由半導(dǎo)體材料制成，比如硅就是目前最常用的一種半導(dǎo)體。當(dāng)光照射電池時(shí)，有一部分光會(huì)被半導(dǎo)體材料吸收。這意味著吸收的光能將傳給半導(dǎo)體。能量會(huì)導(dǎo)致電子逸出，使它們可以自由流動(dòng)。光伏電池中還有一個(gè)或多個(gè)電場(chǎng)，可以迫使由光吸收并釋放的電子以一定方向流動(dòng)。電子的流動(dòng)形成電流，通過(guò)在光伏電池的頂部和底部安放金屬觸點(diǎn)，我們可以將電流引出來(lái)，以供使用。例如，電流可以為計(jì)算器供電。此電流以及電池電壓（由內(nèi)部電場(chǎng)產(chǎn)生）決定了太陽(yáng)能電池的功率（或者瓦特?cái)?shù)）。在將N型硅與P型硅放到一起時(shí)，有趣的情形發(fā)生了。切記，每塊光伏電池至少有一個(gè)電場(chǎng)。沒(méi)有電場(chǎng)，電池就無(wú)法工作，而此電場(chǎng)是在N型硅和P型硅接觸的時(shí)候形成的。突然，N側(cè)的自由電子（它們一直在尋找空穴來(lái)安身）看到了P側(cè)的所有空穴，然后便瘋狂地奔向空穴，將空穴填滿。以前，從電的角度來(lái)看，我們所用的硅都是中性的。多余的電子被磷中多余的質(zhì)子所中和。缺失電子（空穴）由硼中缺失質(zhì)子所中和。當(dāng)空穴和電子在N型硅和P型硅的交界處混合時(shí)，中性就被破壞了。所有自由電子會(huì)填充所有空穴嗎？不會(huì)。如果是這樣，那么整個(gè)準(zhǔn)備工作就沒(méi)有什么意義了。不過(guò)，在交界處，它們確實(shí)會(huì)混合形成一道屏障，使得N側(cè)的電子越來(lái)越難以抵達(dá)P側(cè)。最終會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣我們就有了一個(gè)將兩側(cè)分開(kāi)的電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè)二極管，允許（甚至推動(dòng)）電子從P側(cè)流向N側(cè)，而不是相反。它就像一座山——電子可以輕松地滑下山頭（到達(dá)N側(cè)），卻不能向上攀升（到達(dá)P側(cè)）。這樣，我們就得到了一個(gè)作用相當(dāng)于二極管的電場(chǎng)，其中的電子只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。讓我們來(lái)看一下在太陽(yáng)光照射電池時(shí)會(huì)發(fā)生什么。當(dāng)光以光子的形式撞擊太陽(yáng)能電池時(shí)，其能量會(huì)使電子空穴對(duì)釋放出來(lái)。

每個(gè)攜帶足夠能量的光子通常會(huì)正好釋放一個(gè)電子，從而產(chǎn)生一個(gè)自由的空穴。如果這發(fā)生在離電場(chǎng)足夠近的位置，或者自由電子和自由空穴正好在它的影響范圍之內(nèi)，則電場(chǎng)會(huì)將電子送到N側(cè)，將空穴送到P側(cè)。這會(huì)導(dǎo)致電中性進(jìn)一步被破壞，如果我們提供一個(gè)外部電流通路，則電子會(huì)經(jīng)過(guò)該通路，流向它們的原始側(cè)（P側(cè)），在那里與電場(chǎng)發(fā)送的空穴合并，并在流動(dòng)的過(guò)程中做功。電子流動(dòng)提供電流，電池的電場(chǎng)產(chǎn)生電壓。有了電流和電壓，我們就有了功率，它是二者的乘積。