基于粒子群算法的MPPT技术的研究(3)
2.1光伏电池的工作原理
太阳能这种辐射利用转换器转能变为电能。光伏电池就是一种能量转换器。半导体P-N结具有一种特殊的电学效应，我们称之为光生伏打效应，是光伏电池工作原理。一般来说，光伏电池的制造原材料，既不是导体、也不是半导体，而是一种两者之间的物质，半导体原子是不带电的，它由原子核和电子组成，两者一个属性为正、一个为负，半导体硅原子在外层的4个电子，在其固有的轨道上绕着原子核运动。电子在受到外界力量的撞击时就会脱离原有轨道，成为游离的自由电子，留下了空位置就是空穴，没有杂质的硅晶体中自由电子与空穴的数目相等。如果在硅晶体中掺入杂质，比如硼元素、嫁元素等，这些都是可以吸引带负电离子的元素，半导体中就会有电子被吸引走，留下了空穴，就成为半导体中的空穴型，通常P表示；如果是磷、坤等，这些元素都是可以释放电子的，半导体就会有多余的带负电离子，变成了半导体中的电子型，用 N表示。所谓P-N结，就是两者的结合面。P-N结具有光生伏打效应，这是光伏发电工作主要就是依靠这个原理。光生伏打效应就是，当受到光照时，电子朝N型区移动，使其带负电荷，P型区就接纳了空穴，带正电。这样，P-N结的两端就有了我们通常所说的电压，也就是电势差。光伏电池就是，在P-N结的两端焊上金属并用导线连接上负载，成为闭合回路后就有电压和电流，也就是有了功率。
己知用来制造光伏电池的半导体就有十几种，因此光伏电池品种就更多。目前，技术最成熟也最能带来盈利的就是硅电池，是目前发展比较完善而且造价相对适中的一种选择。