大菠蘿的家

太陽能電池係一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片，它祇要一照到光，瞬間就可輸出電壓及電流。而此種太陽能光電池(Solarcell)簡稱為太陽能電池，或太陽電池(在台灣的早期翻譯書籍上直接引用日文中的漢字，其實不是battery而是cell)，又可稱為太陽能晶片。在中國大陸稱為硅晶片，因為中文"硅"是矽的古字，矽為現代譯音字。在物理學上稱為光生伏打(Photovoltaic)，簡稱PV(photo=light光線，voltaics=electricity電力)。矽(silicon)為目前通用的太陽能電池之原料代表，而在市場上又區分為:1。單結晶矽2。多結晶矽3。非結晶矽。而目前市場應用上大多為單晶矽及非晶矽兩大類，原因是：一。單晶效率最高。二。非晶價格最便宜，且無需封裝，生產也最快。三。多晶的切割及下游再加工較不易，而前述兩種都較易於再切割及加工。太陽能電池的發電能源來自於光的波長，太陽光是一種全域波長，而白熾燈的波長與日光燈的波長不同，太陽能電池以陽光或白熾燈之波長為較適用，而太陽能電子計算機上的太陽能電池是屬於"室內型的非晶"如果長期拿到戶外曝曬，且串並聯為較大電壓及電流時，將導致其內部連結組織燒斷而損壞，這是過去有人因錯用材料(以為太陽能電池只有一種)，卻誤以為所有的太陽能電池都不實用的原因。太陽能製造廠商將太陽能電池稱為cell，國內業者則慣稱晶片，把晶片(或依設計所需要的電流進行晶片切割後)焊上箔條導線再將許多焊好的晶片用箔條串聯成一組，再和EVA，tedlar與低鐵質強化玻璃層層疊疊，一同放入層壓機(laminate)的機台上做真空封裝，製成module(plane/panel)稱之為模組或稱太陽能板，將若干太陽能板組成方陣(列陣array)，接配上過充放保護控制(controller)及深(循環)放電蓄電池(鉛鈣)以及逆轉流器(inverter直流轉變為交流)合稱為太陽能電力系統，又稱太陽能發電站。一般太陽能光電商品，其太陽能輸出電流如果在300毫安(mA)以下時，都只會在太陽能板正極輸出端，接裝一個負載極微小的防逆二極體(schottkydiode消基二極體)以防止蓄電池內的電流逆流回到太陽能板，如此就可以接上蓄電池使用。太陽能板的規格除了外形尺寸之外，另有一些特性數據，其中Voc=開路電壓，Isc=短路電流，Vmp(Vop)=最大工作電壓，Imp(Iop)=最大工作電流，VmpxImp=W瓦/(最大)功率。在太陽能商品說明書上所看到的數據均以100mW/cm2(即無雲晴天中午的照度12萬LUX)及攝氏溫度25度，為測試條件(各地氣候不同，一天中符合如此條件的機會很少)。所以實際上的應用數據是達不到商品型錄上所號稱那麼高的。太陽能電池的功能係以其轉換效率作為分等，以單結晶矽來說:商業級(印刷式)晶片從11%~15%，特殊定製品從15%~17%，太空級(蒸鍍式)晶片從16%~24%，當然效率愈高其價格就愈貴，較高效率的晶片要預付款排隊訂購但不一定買得到，在澳洲1996年世界太陽能車競賽前，Honda就將效率達24%的晶片全部契約買斷，而21%~23%也被其他集團高價包下，目前地面用太空級晶片只有效率17%~19%的晶片較有機會買得到，但要預約排到6~10個月之後。值得一提的是：經過幾年來世界太陽能車3000公里競賽的經驗，發現唯有太空式晶片，才能經得起長途跋涉的顛簸震動(焊接點不易脫落)，這就是以焊接來說:蒸鍍式晶片與印刷式晶片在移動環境(車用)使用下的效果差異。換句話說:固定式(靜止)的太陽能電池模組，可以採用較便宜的印刷式晶片。但以當今現有的焊接科技而言，在移動(震動)的環境下使用太陽能電池時，目前還是以太空級(蒸鍍式)的太陽能電池較為可靠。