為什么我們要大力發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電?
瀏覽數(shù)量: 37 作者: 本站編輯 發(fā)布時(shí)間: 2021-10-08 來(lái)源: 本站
太陽(yáng)能是什么,到太陽(yáng)能應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)講解,我相信許多人對(duì)太陽(yáng)能有一個(gè)大致的了解。讓我們談?wù)勌?yáng)能應(yīng)用技術(shù)中的光伏發(fā)電。主要有兩個(gè)方面:原理,優(yōu)勢(shì)。
光電效應(yīng)可以在液體和固體材料中發(fā)生,但是只有固體(特別是半導(dǎo)體PN結(jié)器件)在陽(yáng)光下具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率。利用光伏效應(yīng)原理制造晶體硅太陽(yáng)能電池,可以將太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn)換為電能。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽(yáng)能電池,又稱(chēng)光伏電池,是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心設(shè)備。太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程主要包括三個(gè)步驟:
(1)太陽(yáng)能電池吸收一定的光子能量后,在半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子-空穴對(duì),稱(chēng)為“光生載流子”。兩者的極性相反。電子帶負(fù)電,空穴帶正電。
(2)極性相反的光生載流子被半導(dǎo)體PN結(jié)產(chǎn)生的靜電場(chǎng)隔開(kāi)。
(3)產(chǎn)生光的載流電子和空穴分別被太陽(yáng)能電池的正極和負(fù)極收集,并在外部電路中產(chǎn)生電流以獲得電能。
當(dāng)光照射太陽(yáng)能電池的表面時(shí),部分光子會(huì)被硅材料吸收,并且光子的能量會(huì)轉(zhuǎn)移到硅原子上,從而使電子經(jīng)歷躍遷并變成自由電子,這些電子會(huì)聚在一起形成一個(gè)PN結(jié)兩側(cè)的電位差。當(dāng)外部電路打開(kāi)時(shí),在該電壓的作用下,電流將流過(guò)外部電路以產(chǎn)生一定的輸出功率。該過(guò)程的本質(zhì)是將光子能量轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程。
在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,系統(tǒng)的總效率η由太陽(yáng)能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率,控制器效率,電池效率,逆變器效率和負(fù)載效率確定。目前,太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率僅為17%左右。因此,提高太陽(yáng)能電池模塊的光電轉(zhuǎn)換效率,降低太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的單位電力成本是太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)和難點(diǎn)。自太陽(yáng)能電池問(wèn)世以來(lái),晶體硅一直是主要材料。目前對(duì)硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的研究主要集中在增加能量吸收表面(例如使用雙面電池減少反射),使用吸氣技術(shù)和鈍化技術(shù)來(lái)提高硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率,以及-薄細(xì)胞等方面。