太陽(yáng)能發(fā)電屬于清潔能源，可能是未來(lái)人類的主要能源之一，而太陽(yáng)能電池板作為當(dāng)今太陽(yáng)能的主要發(fā)電形式，正在我們的生活中慢慢普及。例如計(jì)算器上的一塊很小的太陽(yáng)能電池板。很多人會(huì)好奇，這樣一塊小板為什么遇到陽(yáng)光就可以發(fā)電，它的工作原理是什么呢？
計(jì)算器上的一塊很小的太陽(yáng)能電池板
最常用的太陽(yáng)能電池類型是基于晶圓的晶體硅制成的薄膜太陽(yáng)能電池，當(dāng)陽(yáng)光照到太陽(yáng)能電池板時(shí)，太陽(yáng)能電池產(chǎn)生光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)化為電能。
光伏效應(yīng)是由埃德蒙-貝克勒爾于1839年首次發(fā)現(xiàn)的。他發(fā)現(xiàn)把鉑金電極上覆蓋著薄薄的氯化銀并浸泡在電解質(zhì)溶液中，在光的照射下產(chǎn)生了電流。他表明電流不是由熱引起的，而是由于光的作用形成的，這是第一個(gè)關(guān)于光伏效應(yīng)的報(bào)告。
后來(lái)，在1873年，威洛比-史密斯等人證實(shí)了硒的光伏現(xiàn)象。1883年，弗里茨制造了一個(gè)硒光電池，其中在硒上粘合了一層薄金膜。 轉(zhuǎn)換效率只有1%。 這一發(fā)明在20世紀(jì)60年代之前一直作為光學(xué)傳感器被廣泛使用，例如在相機(jī)曝光過(guò)程中。
而光電效應(yīng)是由海因里希-赫茲在1887年發(fā)現(xiàn)的。光電效應(yīng)拓展了光伏效應(yīng)，為理論化奠定了基礎(chǔ)。原理實(shí)質(zhì)上是因?yàn)椋饩哂?span id="ydgdblk" class="wpcom_tag_link">粒子性，當(dāng)光照射到面板時(shí)，光粒子會(huì)沖擊硅晶體，使硅的共價(jià)鍵斷裂，從而激發(fā)出電子。
1954年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Calvin Fuller團(tuán)隊(duì)開發(fā)出帶有硅的太陽(yáng)能電池。 轉(zhuǎn)換效率為6%，這是目前太陽(yáng)能電池的原型。
現(xiàn)代商業(yè)化的太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率從15%到30%不等。但面板的效率仍然低于 “單一太陽(yáng)能電池 “的效率。 這是因?yàn)樘?yáng)能電池之間有一個(gè) 間隙，而這個(gè)間隙并不發(fā)電。所以如何提升太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率，仍然是現(xiàn)在科學(xué)家需要思考的問(wèn)題之一。
