太阳能电池板是如何工作的?

太阳能电池板(也称为太阳能组件)由一层硅电池、一个金属框架、一个玻璃外壳单元和从硅传输电流的线路组成。硅(元素周期表上的原子号14)是一种非金属，具有导电特性，可以吸收阳光并将其转化为可用的电能。当光照射到硅电池上时，光会使硅中的电子运动起来，从而产生电流。这就是所谓的“光伏效应”，它描述了太阳能电池板技术的一般功能。

的用太阳能板发电的科学归结为光伏效应。1839年，爱德蒙·贝克勒尔(Edmond Becquerel)首次发现了它，它可以被认为是特定材料(被称为半导体)的一种特性，当它们暴露在阳光下时，可以产生电流。

光伏过程通过以下主要步骤进行:

1. 硅光伏太阳能电池吸收太阳辐射
2. 当太阳光与硅电池相互作用时，电子开始移动，产生电流
3. 电线捕获并将这种直流电(DC)馈送到太阳能逆变器，再将其转换为交流电(AC)

太阳能的简史

1954年，贝尔实验室研制出了第一块硅光伏电池．虽然太阳能以前已经通过各种方法被捕获并转化为可用的能源，但直到1954年之后，太阳能才开始成为一种可行的电力来源，可以长时间地为设备供电。的第一批太阳能电池以4%的效率将太阳辐射转化为电能- - - - - -作为参考，今天许多广泛使用的太阳能电池板可以以20%以上的效率将太阳光转换为太阳能，这个数字还在不断上升。尽管最初太阳能的普及速度缓慢，但一些州和联邦政府的激励措施和政策大大降低了太阳能的成本，使其得到更广泛的采用。

太阳能的成本

在提高太阳能效率的同时太阳能电池板的成本大幅下降。仅在过去10年里，安装太阳能电池板的成本就下降了70%以上，许多行业专家预测，未来几年价格还将继续下降。

此外，根据你住的地方，有几个返点或奖励因为太阳能可能有助于进一步降低太阳能的成本。在全国范围内,联邦投资税收抵免(ITC)对于任何对太阳能感兴趣的人来说，这是一项主要的激励措施，因为它可以让你从联邦税收中扣除30%的安装太阳能阵列系统的成本。这种激励不会永远持续下去:到2033年，联邦ITC将降至26%，到2035年，住宅太阳能安装的ITC将完全取消。许多州和公用事业公司提供了进一步的激励措施(如净计量)以及联邦ITC，进一步降低太阳能的成本。

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太阳能是一种可再生能源

太阳能是一种清洁、廉价、可再生的能源，几乎在世界各地都可以利用- - - - - -阳光照射到地球表面的任何一点都是产生太阳能的潜在地点。由于太阳能来自太阳，它代表了一种无限的能量来源。可再生能源技术利用取之不尽的资源发电。

将使用可再生资源发电与化石燃料进行比较:石油、天然气和煤炭的形成经历了数十万年。因此，每当这些资源中的一种被燃烧来发电(和排放!)，这种有限的资源就会略微接近枯竭。使用可再生资源- - - - - -比如风能、太阳能和水力发电- - - - - -发电并不会耗尽这种资源。地球表面永远会有持续不断的阳光照射，在将阳光转化为电能之后，未来还有无限多的阳光可以转化为电能。这就是太阳能本质上是可再生能源的原因。

虽然目前美国的电力结构仍主要由石油和天然气等化石燃料构成，但随着成本变得更具竞争力，太阳能等可再生能源正在稳步成为该国能源结构的更大一部分。

你应该使用太阳能吗?

当涉及到安装太阳能电池板和切换到更环保的能源时，没有一种万能的方法。你应该问几个问题来帮助你确定你的家或企业是否适合太阳能:

• 在你所在的地区，你消耗多少电，电费是多少?你用的电越多，花的钱越多，使用太阳能就能省下越多的钱。
• 你有自己的房子吗?如果你住在多户住宅或租房子，安装太阳能将比你拥有独户住宅困难得多。
• 你的屋顶适合太阳能吗?理想的太阳能屋顶应该是相当宽敞的，状况良好，不太复杂，朝南，能接受充足的阳光直射。如果没有，您应该考虑是否有地面安装系统的土地空间。
• 你所在地区是否有当地有信誉的太阳能公司可以进行安装?如果你居住的地区没有多家安装商在竞争你的业务，你可能最终要支付额外的费用。
• 你居住的地方有什么激励措施?地方和州的激励措施最终可以为你的太阳能系统节省数千美元，大大缩短你的投资回收期。

如果这些特征与你的情况不一致，但你仍然对使用太阳能感兴趣，请阅读我们的文章是关于太阳能是否适合你了解更多关于你是否合适的信息。