光伏發(fā)電的主要原理及優(yōu)勢
光伏發(fā)電是利用半導體界面的光伏效應直接將光能轉化為電能的技術(shù),它首要由三部分組成：太陽(yáng)能電池板、控制器和逆變器。首要元件是電子元件。太陽(yáng)能電池串聯(lián)后，能夠封裝維護，構成大面積太陽(yáng)能電池組件，再與功率控制器等部件組成光伏發(fā)電設備。
光伏發(fā)電的首要原理是半導體的光電效應。當光子照射金屬時(shí)，其能量能夠被金屬中的電子完全吸收。電子吸收的能量大到足以克服金屬原子內部的庫侖力做功，并從金屬外表逃逸，成為光電子。硅原子有四個(gè)外層電子。假如純硅摻雜有五個(gè)外層電子的原子，比如磷原子，它就變成了N型半導體。假如純硅摻雜有三個(gè)外電子的原子，如硼原子，就構成了P型半導體。當P型和N型結合在一起時(shí)，觸摸面會(huì )構成電位差，成為太陽(yáng)能電池。當太陽(yáng)光照射至pn結時(shí)，電流從P型側流向N型側，構成電流。
光電效應是物理學(xué)中一個(gè)重要而奇特的現象，在高于一定頻率(這個(gè)頻率稱(chēng)為極限頻率)的電磁波照射下，某些物質(zhì)中的電子吸收能量逃逸構成電流，即光電。光伏發(fā)電示意圖多晶硅經(jīng)過(guò)鑄錠、斷錠、切片等工序后制成硅片進(jìn)行加工。摻雜和擴散微量硼、磷等。在硅片上會(huì )構成一個(gè)pn結。然后通過(guò)絲網(wǎng)印刷，將精密制備的銀漿印刷在硅片上制成網(wǎng)格線(xiàn)，燒結后一起制成后電極，并在具有網(wǎng)格線(xiàn)的外表涂覆抗反射涂層，從而制成電池單元。電池擺放組合成一個(gè)電池模塊，構成一個(gè)大的電路板。通常組件由鋁結構包圍，正面掩蓋玻璃，反面設置電極。有了電池組件和其他輔佐設備，就能夠構成發(fā)電體系。為了將直流電轉換成交流電，有必要安裝一個(gè)變流器。發(fā)電后可儲存在蓄電池中或輸入公共電網(wǎng)。在發(fā)電體系的本錢(qián)中，電池組件約占50%，電流轉換器、安裝本錢(qián)、其他輔佐組件和其他本錢(qián)占另外50%。
光伏發(fā)電優(yōu)勢：無(wú)論從國際還是我國來(lái)看，常規能源都十分有限。我國的一次能源儲量遠低于國際平均水平，僅占國際總量的10%左右。太陽(yáng)能是人類(lèi)取之不盡的可再生能源，它具有足夠清潔、肯定安全、相對通用、壽命長(cháng)免維護、資源充足和潛在經(jīng)濟等長(cháng)處，在長(cháng)時(shí)間能源戰略中發(fā)揮著(zhù)重要作用。
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