太阳能光伏发电概述

太阳能光伏发电概述

朱炫常改丽

（江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212000）

摘要：太阳能光伏发电作为一种新型技术，其能够将太阳能有效的转换为电能，由于太阳能发电无污染的特征，以及太阳能的用之不竭，使得各国都将其放在研发的首要位置上[1]。本文对太阳能光伏发电的原理及应用展开论述，并提出了一些针对性的建议。

关键词：光伏发电；太阳能；发展

1研究背景与意义

随着传统能源的大量消耗，对环境造成了巨大的危害，世界正面临着严重的能源危机，我们极其需要一种新型的能源，用来维持发展。太阳能是世界上取之不尽的能源，而且其清洁无害，太阳1秒钟发出的能量相当于500万吨煤，如果能把太阳发射出来的能量进行有效利用，我们完全不需要再担心能源问题。据权威机构预计，2020年光伏发电在世界电力生产中所占比例将达1%左右，2050年约占25%。可以断言，光伏发电正在快速进入电力能源结构，并且将逐步成为其重要的组成部分。谁掌握了可再生能源和太阳能发电技术，谁就掌握了未来发展的主动权[2]。

2正文内容

2.1太阳能光伏发电原理

能将太阳能转换为电能的最重要的一个部件就是PN结，PN结是由一个P型半导体和一个N型半导体结合组成，P区的多子为空穴，N区的多子为电子。当太阳光照射至太阳能电池上时，部分光会被电池吸收，由于光由光子组成，当光子射入电池上时，会与电子产生撞击，使其具有能量能够自由移动，同时在原处留下一个空穴，产生电子空穴对。随着载流子的移动，由于内部电场的作用，会在P区聚集空穴，在N区聚集电子，从而在两端产生电动势。上述为光生伏打效应，是太阳能光伏发电的原理。

2.2太阳能光伏发电的效率

太阳能光伏发电的效率可以看做转换后的电量与接收的辐射能之比，现阶段其效率相对较低，平均为20%左右，其主要损失一方面在于接收的光子传递能量给电子时存在撞击损失，另一方面由于太阳能发电的不稳定性，而且发出的电为直流电，但是我们日常生活中需要的是交流电，由直流转换为交流所需成本很高，所以将太阳能光伏发电发出的电并入电网会有损失。

2.3太阳能光伏发电系统分类

2.3.1太阳能离网发电系统。太阳能离网发电系统是将太阳能光伏发电发出的电用蓄电池储存，需要电时用来供电，不需要电时可以很好的进行储存。由于不需要铺设输电线路，极大的降低了投资成本，常用于路灯，偏远地区集中供电。

2.3.2太阳能并网发电系统。此系统通过太阳能光伏发电，利用逆变器将产生的直流电流转换为符合电网要求的交流电，将其输送至电网供电，此过程无需蓄电池蓄电，减少电能的损耗，降低了成本。此系统理论可安装在阳光可见的任何地方，其产生的电量也是很可观的，节约了能源，保护了环境。

2.4太阳能光伏发电的应用

由于一块太阳能板发出的电压较小，往往采用多块太阳能板结合至一起发电，近年国家提出有效利用屋顶铺设太阳能板补贴政策，原因就是大力促进太阳光伏产业的发展。在自家屋顶铺设一套完整的太阳能光伏发电系统，仅需五年左右就可回本，而太阳能光伏发电系统的使用寿命长达20年，可以说是稳赚不亏。

光伏发电在农业中应用十分广泛，例如食用菌的成长需要遮光，将光伏发电系统与食用菌种植结合，实现一边发电一边收菇的应用，此项目具有一定的创新性，而且也具有可行性，设立此项目后的综合效益显著提升，还解决了一部分的就业问题，推动了该地区的经济发展。

有些需要大棚种植的蔬菜，其占地面积十分大，而且大棚的作用是为了保温，如果在大棚的顶部铺设太阳能组件，能使加强土地资源的利用，大棚顶端设有钢架，完全可以将太阳能电池板与其结合至一起，阳光充足时用来发电，阴雨天时可电网供电，可以实现额外收益。

3结论与展望

通过以上的论述可以得出，太阳能光伏发电具有良好的应用前景，其应用范围也很广泛，在世界目前的能源缺少的条件下，这种分布式的光伏发电技术成为了十分重要的一部分，是实施可持续发展战略的有效路径，大力支持太阳能光伏发电行业的发展是大势所趋[3]。在未来的光伏应用的道路上，我们需要解决的就是光伏发电的效率过低和其占地面积过大的问题，等到技术成熟，相信太阳能光伏发电会成为世界不可或缺的一部分。

参考文献

[1]唐征岐,虞辉.太阳能光伏发电技术应用[J].上海电力,2008.

[2]马胜红,赵玉文.光伏发电在我国电力能源结构中的战略地位和未来发展方向[J].太阳能2005(4):10-16.

[3]巩赞超,鞠振河.太阳能光伏发电发展及应用综述[J].能源技术,2010(5):61