浅议太阳能光伏发电系统技术和展望

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1、浅议太阳能光伏发电系统技术和展望　　摘要:我国幅员辽阔，可利用的太阳能多，太阳能光伏发电技术已经大大提高了转换率，因此光伏产业的发展前景看好。随着电价补贴和光伏发电的使用时间增加，未来太阳能发电成本有可能降到和常规电价相近的水平。另一方面我国石油、煤炭、天然气等不可再生能源不断减少，太阳能等清洁能源的开发利用是未来能源发展必然的方向。关键词:太阳能;光伏发电;技术中图分类号：TK511文献标识码：A文章编号：1太阳能光伏发电系统的相关概念太阳能光伏发电系统，是将太阳能通过光生伏打效应来将其转换为电能的，由太阳能电池方阵，交直流配电柜，蓄电池组，逆变器、支架系统及电缆等其他BOS所组成。太阳

2、能电池作为太阳能光伏发电系统的重要组成部分，起着能量转换的作用，能够将太阳光或其他任何能够发光物体的光通过吸收，将这些光能转变成电能的器件。太阳能电池多为硅电池。接下来我们来介绍一下太阳能电池原材料的特点。电池片为保证太阳能电池板的发电功率，采用单晶硅的太阳能片来进行封装；玻璃更是要采用透光率在91%以上的低铁钢化绒面玻璃，在保证耐紫外线辐射的情况下，使得透光率依然不下降；EVA8膜层作为密封剂和连接剂，在保证高透光率的同时，还要具有抗氧化、抗紫外线和固化的能力。太阳能光伏发电系统中的逆变器则是将直流电转变成交流电的装置。太阳能电池所转化成的电能是直流电，而我们通常所用的负载都应该是交流负

3、载，这个时候，逆变器就是必不可少的设备了。逆变器按照不同的分类方式可分为并网逆变器和独立运行逆变器；正弦逆变器和方波逆变器。蓄电池组主要运用在独立型系统及微网系统中，其作用是储存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。能源结构在21世纪发生了很大的变化。太阳能寿命长、储量大和经济环保的特点，在逐渐重视的同时，使用的范围也越来越广泛。目前，主要在无法供电的偏远地区和发达城市的公共设施主要来运用光伏发电系统。与此同时，由国家发改委发布的《可再生能源能源中长期发展计划》及各项补贴政策相继提出，结合中国光照能源分布及联网供电发展的趋势所向，为今后大规模运用光伏并网系统提供了有力的资金及

4、政策保障措施，大型并网光伏发电系统的建设在中国取得了飞速发展。2太阳能光伏发电技术2.1太阳光伏发电技术原理太阳能电池是太阳能光伏企业的核心设备，光伏发电利用太阳能电池将光能直接转换成电能。1839年Becquerel8发现了光生伏打效应，为太阳能电池的产生奠定了基础。太阳能电池芯片的PN结被光照射后，高能状态下的电子吸收了光能，被激发成为自由电子，自由电子在晶体里移动，余下的空穴也围绕晶体移动，自由电子在N结聚集，空穴在P结聚集，由此PN结间形成电势差，从而可以作为电源使用。2.2太阳能电池提高太阳能光伏发电技术的关键是提高太阳能电池的转化率。太阳能电池主要分为硅基太阳、化合物半导体电池

5、。2.2.1硅基电池电池和化学电池是目前商业化最成熟的太阳电池。硅基太阳电池分为晶体硅和非晶硅电池，晶体硅可分为多晶硅电池和单晶硅电池，单晶硅光伏电池虽然转换效率高，稳定性好但是成本也比较高，多晶硅电池虽然转换率低些，但是以其较高的性价比成为市场上最主要的光伏太阳能电池。晶硅光伏发电技术的发展的方向主要是硅薄膜光伏发电。硅薄膜太阳电池的是指将硅膜放在其他材料比如玻璃等做成的支持衬底上制成的太阳能电池，相对传统的晶硅太阳能电池而言，生产硅薄太阳能膜电池所需的硅材料少，成本低，能耗小但是生产工艺比较复杂。2.2.2化合物半导体电池半导体硅的价格比较贵，相对而言化合物半导体的成本就比较低了，化合

6、物半导体电池主要有CdTe电池和CIGS8电池。这些化合物半导的体能隙宽度可以方便的调节，从而与太阳光谱匹配，将更多的光能转换为电能。理论上CdTe电池的光电转换效率可达30%，而且性能稳定，原材料价格低廉。另外，金属镉Cd具有毒性，会严重的污染环境，根据有关研究结果，生产相同多的电量，CdTe与煤、石油和晶体硅电池相比，排放的镉等重金属的量是最低的。2.3太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电系统由太阳能光伏电池板、储电装备、控制器存和逆变器构成，包含了电能变换系统和发电系统。太阳能通过太阳能光伏电池板被转换为电能，并通过逆变器转换后可以提供给负载用户使用。2.3.1独立光伏发电系统独立光伏发

7、电系统是独立运行的发电系统，不与电网相连，一般建设在远离电力系统的边远地区或者作为野外移动式电源使用。独立光伏发电系统将白天生产的部分电能存储在蓄电池里，晚上释放出来使用，对没有条件接入电网的居民而言是很好的选择。但是在实际应用过程中，因为独立光伏发电系统供电不稳定，通常会建立一个普通电站辅助，这提高了光伏发电的成本，也与利用清洁能源发电的目的背道而驰。2.3.2并网光伏发电系统8并网光伏发电系统是指将光伏发电设备与电网