隨著城市的發(fā)展，人們發(fā)現，人類的快速發(fā)展是以犧牲自然的平衡為代價的，人們所需要的能源電能，在傳統(tǒng)的生產方式上會制造巨大的污染，比如說燃煤發(fā)電，火力發(fā)電這種方式都會產生大量的二氧化炭和各種有毒物質，所以科學家紛紛開始尋求綠色可替代的發(fā)電方法，而其中，太陽能發(fā)電就是一種被人們看好的綠色發(fā)電方法，那太陽能發(fā)電的方法原理是什么呢，為什么通過光照就能產生電流呢。

有機光電材料發(fā)電原理

光電材料的定義通過光生伏打效應將太陽能轉換為電能的材料。主要用于制作太陽能電池。太陽是一個巨大的能源庫?地球上一年中接收到的太陽能高達1.8×1018千瓦時。研究和發(fā)展光電轉換材料的目的是為了利用太陽能。

光電轉換材料的工作原理是將相同的材料或兩種不同的半導體材料做成PN結電池結構，當太陽光照射到PN結電池結構材料表面時形成新的空穴-電子對在p-n結電場的作用下空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)?接通電路后就形成電流。這就是光電材料的工作原理。

目前運用最廣的是太陽能電池其發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板太陽能控制器蓄電池及逆變器組成。太陽能電池板太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽能轉化為電能或送往蓄電池中存儲起來或推動負載工作。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質量和成本。

發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式：一種是光—熱—電轉換方式，另一種是光—電直接轉換方式。1.光—熱—電轉換方式通過利用太陽輻射產生的熱能發(fā)電。一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換成工質的蒸氣再驅動汽輪機發(fā)電。

前一個過程是光—熱轉換過程，后一個過程是熱—電轉換過程與普通的火力發(fā)電一樣。太陽能熱發(fā)電的缺點是效率很低而成本很高，估計它的投資至少要比普通火電站貴5~10倍。一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20~25億美元，平均1kW的投資為2000~2500美元。因此，目前只能小規(guī)模地應用于特殊的場合。而大規(guī)模利用在經濟上很不合算，還不能與普通的火電站或核電站相競爭。

光—電直接轉換方式該方式是利用光電效應將太陽輻射能直接轉換成電能光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件是一個半導體光電二極管當太陽光照到光電二極管上時光電二極管就會把太陽的光能變成電能?產生電流。

當許多個電池串聯或并聯起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源?具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點.太陽能電池壽命長?只要太陽存在?太陽能電池就可以一次投資而長期使用?與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比?太陽能電池不會引起環(huán)境污染?太陽能電池可以大中小并舉?大到百萬千瓦的中型電站小到只供一戶用的太陽能電池組?這是其它電源無法比擬的。

其實光電材料的最重要的原理就是通過材料生成一種PN結，這種PN結在接受到光子的時候就會使電子由n區(qū)流向p區(qū)，這樣就能形成電流，有了電流就能形成電壓，就是我們常用的電源了，因為太陽的能量非常巨大，一年中放射出來的能量足以讓地球用上很久了，而且太陽發(fā)出的這些能量是免費的綠色的，而我們只需要找出一種接受和儲存它的方法，一旦我們找出這種方法，能源問題就完美地被解決了。