太阳能身为人类取之不尽的再生能源,是光伏发电的可靠“燃料”,它不会因为能源危机或燃料市场不稳定,而产生影响,甚至在燃料方面,让运行成本大大降低,并且它不会像其它供电能源一样产生任何的污染,是非常理想的洁净能源,但任何事物都是极具两面性的,虽然光伏发电的优点诸多,但是缺点也是存在有的。依靠着太阳能发电,那么地理分布、季节变化、昼夜交替都会严重的到发电量,没有太阳的时候,还可能会出现电量很小,甚至不能发电的可能性,会严重影响到那些用电设备的正常使用,并且它的占地面积会比较大,不过从太阳能发电带来的安全,节约资金等方面来看,这些缺点并不是难以克服的条件,因为仅仅利用在新疆沙漠100平方公里的太阳热能,便已经能够包揽我们整个国家的用电情况!
相信大家都知道电子带负电,在失去电子后空穴带着正电这个常识,太阳能发电的原理就是依靠着这个常识,太阳能的光伏板的构造主要材料,是半导体晶体硅在制作时光伏板时,掺杂少量磷的是N型硅,易吸引电子,而掺杂了少量硼的是P型硅,易产生空穴,当这两种硅结合在一起时,交界处会形成一个P-N结,这个结具有单向导电性,是很多电子技术的物质基础,而光伏板就相当于是一大块P-N结板,每当太阳照射在光伏板上时,就会吸收一个光子,从而产生一对电子和空穴,但是在两个还没有结合时,内部的电荷场就会强行将两者分离,电子会流向N区带着负电,空穴则会流向P区带着正电,就这样形成了一正一负的电势差,当存在电势差的电荷在通过导体自由移动的时候,就会满足电流形成的条件 从而完成光能向电能的转换,人类将这样的转换,分为光伏和光热两个大类别,不过这两者在发电的工艺上,有着各自的优劣势。
光伏发电是利用了半导体界面的光生伏应,它将光能直接转变成为了电能的一种技术,而光热发电则是要利用大规模阵列抛物,或者蝶形镜面收集太阳的热能,从而通过换热装置来提供蒸汽,集合传统的汽轮发电机的工艺,来达到发电的目的,两者在不同的发电概念下,组成部分也有着各自不同的工艺,光伏主要是由太阳能电池板,控制器和逆变器三大部分组成,主要的部分是由电子元器件构成,而光热则是选择避免了昂贵的硅晶体电转换工艺,不仅大大的降低了太阳能发电的成本,并且这样形式的太阳能是其他形式太阳能无法相比较的,光热发电的工艺将太阳能所烧热的水,储存在一个绝大的容器中,即使太阳已经落山几个小时后,它仍能够带动汽轮发电。
目前,太阳能光伏发电系统主要应用于以下3个大的方面。
(1)为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,为微波中继站和移动电话提供电源等。
(2)太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等。
(3)并网发电,即接入。我国光伏并网发电已经很成熟了,从2013年开始,国家出台了一系列的光伏发电促进政策,鼓励有条件的地区工商业和户用、公共建筑等建设光伏发电设施。
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