太阳能设备发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子,如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子,就成为带负电的N型半导体;若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子,形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能设备。当太阳光照射到P-N结后,空穴由N极区往P极区移动,电子由P极区向N极区移动,形成电流。
家用太阳能设备通常按自然循环方式工作,没有外在的动力。真空管式太阳能设备为直插式结构,热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能设备通过自来水的压力(称为顶水)提供动力。而太阳能集中供热系统均采用
泵循环。由于太阳能设备集热面积不大,考虑到热能损失,一般不采用管道循环。
太阳能设备采暖经济效益显著。太阳能采暖一般3-5年即可收回投资成本,而它的使用寿命一般在20年左右,所以它的经济效益也是十分显著的。太阳能设备主要是将太阳光能给转化成为热能的设备,是将水从低温度的加热到高温度的,从而来满足我们在生活中的热水的使用。其结构形式是分为真空的管式太阳能热水器以及平板式太阳能热水器。现在我国主要应用的是以真空管道式为主的。
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