引言

在地球表面上，有大量的能量：大约17.3万太瓦。如果我们计算地球上所有人口使用的能量有多少，那么这个数字将会增加10,000倍以上。为了充分利用太阳能，让我们来看看，太阳能电池是如何工作的？以及这种能量是如何转化为电力的？

太阳能电池操作原理

太阳能电池是由大量相关光电池组成的系统。它们通常由半导体制成，其中最常见的是硅。在电池单元中，晶体硅位于不同电导率的两层之间，其每个原子是通过与相邻四层之间的强键相连，这些连接体容纳电子，不允许电流流动。因此，太阳能电池的工作原理：电子从具有过量电子的层（n型）过渡到具有缺陷（p型）的层，在这种转换中，我们称它为pn结，一边形成正电荷，而另一边形成负电荷。

阳光是微小的粒子流，即：光子。光子与光电池碰撞，从它们的连接处把电子“剔除”，在它们的位置处留下一个孔。由于p-n跃迁的电场作用，带负电的电子向正电荷的孔移动。因此，可移动的电子在电池表面积累。然后，它们沿外部电路流向相反层，同时执行电力工作。

一个这样的光电池，具有0.5瓦的功率。将电池组合成模块可以增加电池的功率，如12个电池足够为手机充电，当然，如果为了给整个房子提供电力，那么就需要许多这样的模块。太阳能电池可以工作数十年，因为它们设计中唯一的移动元件是电子，而且它们不断回到它们出现的地方，这意味着没有任何东西被浪费或磨损。

（1）这一决定，不仅会受到政界人士的影响，还会受到处于领先地位企业的影响。除此之外，也还有一个物理问题：太阳能不能均匀地分布在地球表面上。例如，在阴天或晚上，这种情况就要少得多。这意味着，需要更多的努力来生产更高效的电池，以及创建用于存储产生能量的基础设施。

（2）光电池本身的有效性，仍然引发了许多问题。如果太阳光没有被吸收，而是从电池表面反射回来，或者电子在通过电路之前返回到空穴中，那么光子的能量就会消失。目前，最有效的电池效率为46％，大多数工厂的效率更低 - 大约为15-20％。

在目前的太阳能技术发展水平上，人类仍然可以向世界提供能源。问题只在于融资，用来创造必要的基础设施，并且还要找到有足够的空间。根据初步计算，安装电池需要数十万平方公里的面积。但事实上，这样的面积是很难找的。

全世界有数亿人，特别是在非发达国家，无法获得可靠的能源。在许多这些国家中，其实太阳是丰富的。因此，在这些地方，太阳能将比燃料之类的替代能源，会更便宜和更安全。

结语

每年，太阳能电池板都将变得越来越好，越来越便宜，并越来越多地与现有能源进行竞争。在不久的将来，也许这项技术可以彻底改变我们星球的景观。期待吧！