太阳能电池是如何工作的?

太阳能电池由硅原子组成。可以把原子想象成建筑上的砖——就像乐高中的积木一样，但是因为原子的尺寸很小，你需要特殊工具来看见它们。太阳能电池由硅晶圆层而来，硅晶圆层的尺寸和晚餐餐盘相近，但是要薄很多——只比普通的头发大概厚三倍。

将硅晶层变成太阳能电池板需要特殊的制备工艺，硅晶层要被加热到1000摄氏度，然后将一层金属片放置在该层的背面，同时在太阳能电池上覆盖一层带有孔洞的金属网并让此面冲向太阳。

当60片太阳能电池制备完成时，它们将被固定在一层玻璃上来做成太阳能电池板。一般来说，房顶上的太阳能供电系统拥有10-50片太阳能电池板，而在乡村的太阳能发电厂中则安装了上百万的太阳能电池板。

每一个硅原子中都含有着尺寸极小，质量极轻的电子，这些电子带有微弱的电荷。当阳光落在太阳能电池板上时，它会击中其中的一个电子并使其脱离电子轨道。这些被击中的电子可以自由活动，但是电池的特殊构造使得电子只能在一个朝着太阳的方向上移动。

所以阳光落在太阳能电池上时，许多电子将会脱离它们的轨道变成自由电子，因为太阳能电池的特性，电子只能向上移动，从而产生可以驱动家用电器的电流。

如果落在太阳能电池上的阳光越强，更多的电子将会受到撞击脱离其轨道，产生的电流就越大。如果天气不晴朗，被撞击的电子数量将会减少，产生的电流将会减少百分之七十五甚至更多。在夜间时，太阳能电池板不会产生任何电能，这时候的供电完全依赖于电池或者其他电力来源。