光伏发电原理及前景概述.ppt

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1、第一章太阳能光伏发电太阳能光伏发电原理太阳能光伏发电发电量计算太阳能光伏发电概述太阳能光伏发电成本计算第一节太阳能光伏发电概述1.优点太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。第一节太阳能光伏发电概述1.优点：与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现在：1)无枯竭危险；2)安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；3)不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区；4)

2、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；5)能源质量高；6)使用者从感情上容易接受；7)建设周期短，获取能源花费的时间短。第一节太阳能光伏发电概述2.缺点：但是，太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点，在现有的条件下，生产国内自己使用的电池板还说的过去，不过大量出口等于污染中国，造福世界了，据统计，生产一块1m×1.5m的太阳能板必须燃烧超过40公斤煤，但即使中国最没有效率的火力发电厂也能够用这些煤生产130千瓦时的电——这足够让2.2瓦的发光二极管（LED）灯泡按照每天工作12小时计算发光30年。而一块太阳能电池板的设计寿命只有20年第一节太阳能光

3、伏发电概述2.缺点：1)照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；2)获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关；3)目前相对于火力发电，发电机会成本高；4)光伏板制造过程中不环保。第一节太阳能光伏发电概述3.发展过程：1)早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。2)1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。3)20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源

4、危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。第一节太阳能光伏发电概述3.发展过程：太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。第一节太阳能光伏发电概述

5、3.发展过程：4)20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。第二节太阳能光伏发电原理

6、1.概念：光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转变为电能的一种技术。光生伏特效应（简称光伏效应）指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。1839年，法国物理学家贝克雷尔（A.E.Becquerel）是第一次发现光生伏特效应的人。第二节太阳能光伏发电原理1.概念：光伏发电的主要原理是半导体的光伏/电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表

7、面逃逸出来，成为光电子。电子的移动就形成了电流。第二节太阳能光伏发电原理PN结光生伏特效应指的是在光照射到近表层的PN结时，将在其上产生电动势的现象。2.PN结光伏效应：由于光照在P-N结两端产生光生电动势，相当于在PN结两端加正向电压V，使势垒降低，产生正向电流。在P-N结开路情况下，光生电流和正向电流相等时，PN结两端建立起稳定的电势差，这就是光电池的开路电压。如果将P-N结与外电路接通，只要光照不停止，就会有源源不断的电流通过电路，换言之，P-N结起了电源的作用。这便是光电池（太阳能电池）的基本原理。第二节太阳能光伏发电原理光伏发电是利用半导体界面的光生

8、伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技