发表于 2016-08-10 18:12:06 只看楼主
1楼
怎样让学生理解如何将光能转化为电能
发表于 2016-08-15 11:16:05 只看该作者
2楼
简单地说就是把光能转换为了电能,太阳光能被电池板吸收,使其上的电子能量加大,从而脱离原子核的束缚而具有电能. 
发表于 2016-08-15 11:25:08 只看该作者
3楼
当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率.这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程. 
发表于 2016-08-15 11:29:03 只看该作者
4楼
从根本上说有三种方式:
1,光加热半导体,使电子活动增加,进入PN结的另一边,形成电势差产生电能(如太阳能电池);
2,一定频率的光波照射使电子迁移轨道飞出来,收集电子得到电能(激光、微波和有的光电转换器件)
3,先变热能,再变蒸汽动能,再发电
发表于 2016-08-15 11:37:03 只看该作者
5楼
爱因斯坦的理论,当一个光量子照在有些材料上的时候,会“踢出”一个光电子,这就留下了一个“洞”,另一个电极的电子会流动过来弥补这个“洞”。电流就产生了。这就是光能转换成电能过程中微观层面上发生的情况。
发表于 2016-08-15 13:44:42 只看该作者
6楼
并非所有材料都能打出光电子来。要有电流,电子就必须能够自由运动,“在金属中,不用光照电子也能流动,所以金属是导体。陶瓷这样的绝缘体,光照再多也打不出电子来,里面是没有电流的。惟一能被打出电子来的就是半绝缘的半导体,在一般情况下电子不会动,但在给与了某些条件后,就变成能动的了。
发表于 2016-08-15 14:14:24 只看该作者
7楼
光的采集相对容易。当光照射到物质上的时候,会发生三种情况:被吸收、透射、反射。“现在的电池技术一般吸收和透射的问题都能解决,反射一般能控制在10%,也就是说,太阳光的采集可以做到90%。”所以,即使假设科学家们真的有一天将“微波黑洞”变成了“可见光黑洞”,实现了光的100%吸收,经过光电转换环节,最终转换效率可能也只是提高一两个百分点而已。
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