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光伏發電知識介紹

發布日期:2018年6月20日

光伏發電

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結后,空穴由P極區往N極區移動,電子由N極區向P極區移動,形成電流。

光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。

多晶硅經過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形光伏發電原理圖 成P-N結。然后采用絲網印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經過燒結,同時制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。發電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網。發電系統成本中,電池組件約占50%,電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。

優點

無論從世界還是從中國來看,常規能源都是很有限的。中國的一次能源儲量遠遠低于世界的平均水平,大約只有世界總儲量的10%。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優點,在長期的能源戰略中具有重要地位。

與常用的火力發電系統相比,光伏發電的優點主要體現在:

①無枯竭危險;

②安全可靠,無噪聲,無污染排放外,絕對干凈(無公害);

③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優勢;例如,無電地區,以及地形復雜地區;

④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電;

⑤能源質量高;

⑥使用者從感情上容易接受;

⑦建設周期短,獲取能源花費的時間短。

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