太陽能電池是利用材料的光生伏打效應將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。
光生伏打效應大體可分為3種：
①金屬一半導體接觸（如氧化亞銅、硒光電池等）；
②p-n結(jié)接觸（如硅、鍺、砷化鎵、磷化銦、碲化鎘、硫化鎘太陽電池等）；
③丹倍感應。
日前常用的多為p-n結(jié)接觸的太陽能電池。
每種太陽能電池對太陽光都有自己的光譜響應曲線，它表示電池對不同波長的光的靈敏商品化的硅太陽能單體電池在太陽光照下（強度約lkW/m2）的開路電壓約為0. 55V，短路電流約為30～35mA/cm2。
工業(yè)上應用的硅太陽能電池的效率一般在10%左右，實驗室的效率可達1s%～18%，硅太陽能電池的工作溫度范圍約為-100～+120℃。
作為電源裝置，太陽能電池要與蓄電池配合使用，當太陽落下后或陰天無太陽時也能保證供電。
太陽能電池的設計步驟如下。
①列出設計所需的基本參數(shù)。它們包括：所有負載的名稱、額定工作電壓、耗電功率、用電時間、有無特殊要求等；現(xiàn)場的地理條中名、緯度、經(jīng)度、海拔高度等；氣象資料，如逐月平均太陽總輻射量、直接輻射及散射量，年平均氣溫及極端氣溫、 長連續(xù)陰雨天數(shù)、 大風速及冰雹等特殊氣候情況。這些資料_一般無法作出長期預測，只能根據(jù)當?shù)貧庀笈_站10年或20年以上觀察的得到的平均值為依據(jù)。
②確定負荷大小。算出所有負載工作電流與平均每天工作小時數(shù)乘積之和：
Q=∑I．^（6-1）
式中Q-日負荷電量，A*h；
I——負載工作電流，A；
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