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太陽能電池只有一部分是 N 型。目前應(yīng)用最為廣泛的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，是建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項目。另一部分硅摻雜的是硼，硼的外電子層只有三個而不是四個電子，這樣可得到 P 型硅。 P 型硅中沒有自由電子（“ p ”表示正電），但是有自由空穴?？昭▽嶋H是電子離開造成的，因此它們帶有相反（正）的電荷。它們像電子一樣四處移動。  

在將 N 型硅與 P 型硅放到一起時，有趣的情形發(fā)生了。同時，在組串間引入“主-從”的概念，使得在系統(tǒng)在單串電能不能使單個逆變器工作的情況下，將幾組光伏組串聯(lián)系在一起，讓其中一個或幾個工作，從而產(chǎn)出更多的電能。切記，每塊光伏電池至少有一個電場。沒有電場，電池就無法工作，而此電場是在 N 型硅和 P 型硅接觸的時候形成的。突然， N  側(cè)的自由電子（它們一直在尋找空穴來安身）看到了 P 側(cè)的所有空穴，然后便瘋狂地奔向空穴，將空穴填滿。

以前，從電的角度來看，我們所用的硅都是中性的。為了解決在低風(fēng)速時整流以后的電壓幅值過低、頻率變化太快、直流紋波較大、電壓尖刺等問題，在整流器與逆變器之間加入了直流環(huán)節(jié)部分，該環(huán)節(jié)具有升壓和穩(wěn)壓功能。多余的電子被磷中多余的質(zhì)子所中和。缺失電子（空穴）由硼中缺失質(zhì)子所中和。當(dāng)空穴和電子在 N 型硅和 P 型硅的交界處混合時，中性就被破壞了。所有自由電子會填充所有空穴嗎？不會。如果是這樣，那么整個準(zhǔn)備工作就沒有什么意義了。不過，在交界處，它們確實會混合形成一道屏障，使得 N 側(cè)的電子越來越難以抵達 P 側(cè)。終會達到平衡狀態(tài)，這樣我們就有了一個將兩側(cè)分開的電場。  

這個電場相當(dāng)于一個 二極管 ，允許（甚至推動）電子從 P 側(cè)流向 N 側(cè)，而不是相反。它就像一座山 —— 電子可以輕松地滑下山頭（到達 N 側(cè)），卻不能向上攀升（到達 P 側(cè)）。  

這樣，我們就得到了一個作用相當(dāng)于二極管的電場，其中的電子只能向一個方向運動。讓我們來看一下在太陽光照射電池時會發(fā)生什么。

另外，使用電池時還需要安裝充電控制器。土豆電池的工作原理主要是需要兩塊金屬，一塊作為陽極，是電勢低的電極，如鋅。如果能夠妥善使用電池，避免過度充電或過度消耗，那么電池的壽命會長得多。這正是充電控制器要做的工作。一旦電池充滿電，充電控制器就不再允許電流從光伏模塊繼續(xù)流入電池中。同樣，一旦電池電量消耗到一定水平（通過測量電池電壓來控制），很多充電控制器將不允許更多的電流繼續(xù)從電池流出，直至對電池進行重新充電。充電控制器的使用對延長電池壽命起到了重要作用。  

另一個問題是，由光伏模塊產(chǎn)生的電以及從電池中提取（如果您選擇使用電池）的電都是直流電，而電網(wǎng)所供應(yīng)的電（以及您房間中各種家用電器使用的電）是交流電。因此您需要一個換流器，這是一種能將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備。大多數(shù)大型換流器還允許您自動控制系統(tǒng)的工作方式。有些名為交流模塊的光伏模塊實際上在每個模塊中內(nèi)置了一個換流器，因而無需使用大型的集中型換流器，并簡化了接線問題。