从太阳能是什么到太阳能应用的相关技术讲解，相信很多人对太阳能有了一个大概的了解了，下面说说太阳能应用技术中的光伏发电，主要两个方面：原理及其优势。

地面集中式太阳能发电应用

1、太阳能光伏发电原理

光生伏打效应在液体和固体物质中都会发生，但是只有固体（尤其是半导体PN结器件）在太阳光照射下的光电转换效率较高。利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池，可将太阳的光能直接转换成为电能。太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池，又称光伏电池，是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤：

(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子一空穴对，称为“光生载流子”，两者的电极性相反，电子带负电，空穴带正电。

(2)电极性相反的光生载流子被半导体PN结所产生的静电场分离开。

(3)光生载流电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集，并在外电路中产生电流，从而获得电能。

太阳能光伏发电原理如下图所示。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生跃迁，成为自由电子，在PN结两侧集聚形成电位差。当外部电路接通时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。

在太阳能发电系统中，系统的总效率η由太阳能电池组件的光电转换效率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等决定。目前，太阳能电池的光电转换效率只有17%左右。因此，提高太阳能电池组件的光电转换效率、降低太阳能光伏发电系统的单位功率造价，是太阳能光伏发电产业化的重点和难点。自太阳能电池问世以来，晶体硅作为主要材料保持着统治地位。目前对硅太阳能电池转换效率的研究，主要围绕着加大吸能面（如采用双面电池减小反射）、运用吸杂技术和钝化工艺提高硅太阳能电池的转换效率、电池超薄型化等方面。

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。

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。

2、太阳能发电的优势

通过对生物质能、水能、风能和太阳能等几种常见新能源的对比分析，可以清晰地看出太阳能发电具有以下独特优势。

(1)光伏发电具有经济优势。

可以从两个方面看太阳能利用的经济性：一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，有些太阳能的利用已具经济性。从太阳能光伏发电站建设成本来看，随着太阳能光伏发电的大规模应用和推广，尤其是上游晶体硅产业和光伏发电技术的日趋成熟，建筑房顶、外墙等平台的复合开发利用

(2)太阳能是取之不尽的可再生能源。

根据计算，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892x10^24吨，是目前世界主要能源探明储量的1万倍。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳能可源源不断供给地球的时间可以说是无限的，这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭的有效途径。

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