一、太陽能光伏發(fā)電原理介紹

光生伏打效應(yīng)在液體和固體物質(zhì)中都會發(fā)生，但是只有固體在太陽光照射下的光電轉(zhuǎn)換效率較高。利用光生伏打效應(yīng)原理制成晶體硅太陽能電池，可將太陽的光能直接轉(zhuǎn)換成為電能。太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽能電池，又稱光伏電池，是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心器件。太陽能轉(zhuǎn)換成為電能的過程主要包括3個步驟：

(1)太陽能電池吸收一定能量的光子后，半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電子一空穴對，稱為“光生載流子”，兩者的電極性相反，電子帶負(fù)電，空穴帶正電。

(2)電極性相反的光生載流子被半導(dǎo)體PN結(jié)所產(chǎn)生的靜電場分離開。

(3)光生載流電子和空穴分別被太陽能電池的正、負(fù)極收集，并在外電路中產(chǎn)生電流，從而獲得電能。

太陽能光伏發(fā)電原理如下圖所示。當(dāng)光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給硅原子，使電子發(fā)生躍遷，成為自由電子，在PN結(jié)兩側(cè)集聚形成電位差。當(dāng)外部電路接通時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的實(shí)質(zhì)是光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總效率η由太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負(fù)載的效率等決定。目前，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率只有17%左右。因此，提高太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率、降低太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的單位功率造價，是太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

二、太陽能光伏發(fā)電與柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電哪個好？

太陽能光伏發(fā)電機(jī)有這些劣勢：1、地理分布、季節(jié)變化、晝夜交替會嚴(yán)重影響其發(fā)電量，當(dāng)沒有太陽的時候就不能發(fā)電或者發(fā)電量很小，這就會影響用電設(shè)備的正常使用；2、能量的密度低，當(dāng)大規(guī)模使用的時候，占用的面積會比較大，而且會受到太陽輻射強(qiáng)度的影響；3、光伏系統(tǒng)的造價還比較高，系統(tǒng)成本40000～60000元/kW，初始投資高嚴(yán)重制約了其廣泛應(yīng)用；4、年發(fā)電時數(shù)較低，平均1300 h；5、精準(zhǔn)預(yù)測系統(tǒng)發(fā)電量比較困難。

柴油發(fā)電機(jī)有不受環(huán)境地域影響，體積小占用空間小，成本低經(jīng)濟(jì)性能高，維修保養(yǎng)方便，操作簡單等優(yōu)勢，因此被廣泛用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，消防，軍用等多個領(lǐng)域，是我們理想的電力及動力設(shè)備。

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