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太阳能光伏发电原理

光生伏打效应在液体和固体物质中都会发生,但是只有固体(尤其是半导体PN结器件)在太阳光照射下的光电转换效率较高。
利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池,可将太阳的光能直接转换成为电能。
太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池,是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。
太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤:

(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子一空穴对,称为“光生载流子”,两者的电极性相反,电子带负电,空穴带正电。

(2)电极性相反的光生载流子被半导体PN结所产生的静电场分离开。

(3)光生载流电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集,并在外电路中产生电流,从而获得电能。

太阳能光伏发电原理如下图所示。
当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收,光子的能量传递给硅原子,使电子发生跃迁,成为自由电子,在PN结两侧集聚形成电位差。
当外部电路接通时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。

什么是太阳能光伏发电

太阳能光伏发电是利用太阳电池(一种类似于品体极管的半导体器件) 的光生伏应直接把太阳的辐射能转变为电能的一种发电方式,太阳能光伏发电的能量转换器就是太阳能电池,也叫光伏电池。

当太阳光照射到太阳电池(由P、N型两种不同类型的同质半导体材料构成)上时,其中一部分光线被反射, 一部分光线被吸收, 还有一部分光线透过电磁片。
被吸收的光 能激发被束缚的高能级状态下的电子,产生电子-空穴对。




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太阳能光伏发电的具体应用主要有以下几个方面

分布式光伏发电及光伏建筑一体化发电系统(BIPV)的应用:利用工商业屋顶、公共设施星顶及家庭住宅屋顶等安装分布式光伏发电系统,以及用太阳能电池组件代替建筑材料、作为建筑物的屋顶和外立面使用,使得各类建筑物都能实现光伏发电系统与电力电网并网运行,以自发自用为主、剩余电力送入电网,这将是目前和今后段时期光伏发电应用的主要形式和发展方向。

太阳能商品及玩具的应用:太阳能收音机、太阳能钟、太阳能帽、太阳能手机充电器、太用能手表、太阳能计算器、太阳能玩具等。

其他面城的应用,太阳能电动汽车、电动自行车、 太阳能游艇, 太阳能充电设备,太阳能汽车空调、换气扇、冷饮箱等,还有太阳能制氢燃料电池的再电系统,海水淡化设备供电,、航天器、空间太阳能电站等。

夏天太阳能光伏的优势满足不断电

光伏发电系统稳定性可靠:太阳能光伏发电工作性能稳定可靠,使用寿命(25年以上)。
晶体硅太阳能电池寿命可达25年。
在光伏发电系统中,只要设计合理、造型适当,电池板的使用寿命也会长一些。

光伏电站无需专人值守:太阳能光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。
一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。

光伏电站便于安装、节省用地:太阳能光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。
光伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。




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太阳能光伏发电原理

光生伏打效应在液体和固体物质中都会发生,但是只有固体(尤其是半导体PN结器件)在太阳光照射下的光电转换效率较高。
利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池,可将太阳的光能直接转换成为电能。
太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池,是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。
太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤:

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家庭光伏电站的优点分析

1、

在中国,光伏发电系统价格是多少,家庭光伏发电系统是申请流程z快,安装z快,并网z快,获得补贴z快的应用形式。
一般申请家庭光伏发电系统仅需10个工作日,即可获得接入申请意见;整个安装过程通常不超过3天;并网验收一般不超过7天;因此,整个流程z快15天即可完成,而补贴发放一般也不超过3个月一个周期。

2、投资小

在中国,一般的城市别墅屋顶,安装容量多数在5-8kWp之间,个别大别墅或者架高屋面,可以安装10kWp以上;而一般的5-8kWp的太阳能系统投入只有3-5万。

一般的农村房屋虽然屋顶较大,但是中国的补贴方式为自发自用、余电上网,一般的用电量也不会太多,因此,农村屋顶安装容量有3-5kWp即可,这样,投入2-3万,就可以享有家庭光伏发电系统。




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