電池能量轉換原理

太陽能電池是以半導體材料為主，利用光電材料吸收光能後發生光電轉換，使它出現電流，那麼太陽能電池的工作原理是怎麼樣的呢太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。當太陽光照射到半導體上時，其中一部分被表面反射掉，其餘部分被半導體吸收或透過。被吸收的光，當然有一些變成熱，另一些光子則同組成半導體的原子價電子碰撞，於是出現電子—空穴對。這樣，光能就以出現電子—空穴對的形式轉變為電能。

一、太陽能電池的物理基礎

當太陽光照射ｐ－ｎ結時，在半導體內的電子由於獲得了光能而釋放電子，相應地便出現了電子——空穴對，並在勢壘電場的用途下，電子被驅向型區，空穴被驅向Ｐ型區，從而使凡區有過剩的電子，Ｐ區有過剩的空穴。於是，就在ｐ－ｎ結的附近形成了與勢壘電場方向相反的光生電場。

假如半導體內存在p—N結，則在p型和N型交界面兩邊形成勢壘電場，能將電子驅向N區，空穴驅向p區，從而使得N區有過剩的電子，p區有過剩的空穴，在p—N結附近形成與勢壘電場方向相反光的生電場。

製造太陽電池的半導體材料已知的有十幾種，因此太陽電池的種類也很多。目前，技術最成熟，並具有商業價值的太陽電池要算硅太陽電池。下面我們以硅太陽能電池為例，詳細介紹太陽能電池的工作原理。

1、本徵半導體

物質的導電性能決定於原子結構。導體一般為低價元素，它們的最外層電子極易掙脱原子核的束縛成為自由電子，在外電場的用途下出現定向移動，形成電流。高價元素（如惰性氣體）或高分子物質（如橡膠），它們的最外層電子受原子核束縛力很強，很難成為自由電子，所以導電性極差，成為絕緣體。常用的半導體材料硅（Si）和鍺（Ge）均為四價元素，它們的最外層電子既不像導體那麼容易掙脱原子核的束縛，也不像絕緣體那樣被原子核束縛的那麼緊，因而其導電性介於二者之間。

將純淨的半導體經過一定的工藝過程製成單晶體，即為本徵半導體。晶體中的原子在空間形成排列整齊的點陣，相鄰的原子形成共價鍵。

電池能量轉換原理

充電時，是通過電解、遊離、重新結合，使電能轉化為化學能被儲存在電池中放電時，過程與充電相反，接通電源後，電池內的物質放電，在構成的迴路上形成電流，使化學能轉化為電能。