很多朋友都有这个疑问：太阳光只是一种能量，本身并没有电流，为什么晒在光伏板上就能发电？不少人想当然地以为，光伏板是收集太阳的热量再转化成电，这个理解其实并不准确。
太阳能有两条发电路线，别搞混了
太阳能利用其实分两种完全不同的路线。 第一种是光热发电。原理简单说就是靠大量反光镜汇聚阳光，集中照射到吸热塔，把内部加热到上千摄氏度，把水烧成高压蒸汽，推动汽轮机转动，再带动发电机发电。本质和火电 “烧开水发电” 是一个逻辑，只是热源从煤炭换成了太阳能。
那能不能省去烧水这一步，直接让光变成电？这就是我们屋顶电站普遍在用的光伏发电，也就是大家常说的太阳能板。
光伏板的原料，居然是普通沙子
光伏板的核心原料源自沙子，沙子里的二氧化硅经过多道提纯工序，做成纯度极高的高纯硅，再制成硅棒、切割成薄薄的硅片。
纯硅本身性质稳定，电子被牢牢束缚，很难自由移动，近似绝缘体。想要用来发电，就要做掺杂改造： 往硅里掺入磷元素，就多出很多游离电子，形成N 型半导体； 往硅里掺入硼元素，会形成缺少电子的空位（空穴），也就是P 型半导体。
关键：P、N 半导体贴合，形成内置单向电场
把 P 型、N 型半导体贴合在一起，接触面的电子和空穴会互相复合抵消，形成耗尽层，同时在交界处形成一个内置电场，相当于一条电子单行道。
光子撞击，才是光电转换的核心
当阳光中的光子打到这个区域，光子携带的能量会撞击材料，不断产生新的电子和空穴。在内置电场的作用下，电子和空穴被定向分离：电子去往 N 区，空穴去往 P 区，两侧慢慢积累电荷，就形成了电压。 外接导线形成回路之后，定向移动的电子就形成电流，光电转换就完成了。
单块电池电压很低，需要串并联组装
单块光伏电池电压很低，大概只有 0.5V，根本带不动用电设备。所以生产的时候，会把大量电池片串并联组合，拼成一块完整光伏组件。
这里还要注意：光伏板发出来的是直流电，而家里、工厂里大部分设备用的是交流电。所以整套光伏系统必须搭配逆变器，把直流电转换成交流电，再经过升压，并入电网。
光伏最大短板：储能难题还没攻克
光伏发电还有一个绕不开的短板：发电完全依赖光照。到了晚上、阴雨天或者沙尘天气，发电能力大幅下降。 我们虽然搞定了 “光直接变电” 的技术，但大容量、低成本稳定储电的难题还没有完全攻克。这也是光伏发展很快，却暂时没法完全替代传统火电的关键原因。
你学明白了吗？
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