太阳能光伏发电技术及其发展前景

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一

太阳能光伏发电技术及其发展前景

●湖北十堰刘道春

1太阳能光伏发电市场前景广阔

当煤炭,油等化石能源频频告急,源问题日益成石能为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行"阳光计划"开发太阳能资源,求经济发展的新,寻动力.欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源.国际光伏市场巨大潜力的推动下,国的太阳能在各电池制造商争相投入巨资,大生产,争一席之地.扩以

美国推出了"阳能路灯计划"旨在让美国一部分城太,

阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电.太阳能发电有两种方式:种是光一热一电转换方式,一种是光一电一另

直接转换方式.光一热一电转换方式通过利用太阳辐射

产生的热能发电.一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气.驱动汽轮机发电.与普通的火力再发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵51—O倍.一座l0MW的太阳能热电站需要投资2～5亿美元,平均O002 lW的投资为20～50美元.因此.k002O目前只能小规模地

市的路灯都改为由太阳能供电,据计划,盏路灯每年根每

可节电80Wh日本也正在实施太阳能"0k.7万套工程计

应用于特殊的场合.大规模利用在经济上很不合算,而还

不能与普通的火电站或核电站相竞争.光一电直接转换

划"准备普及太阳能住宅发电系统,是装设在住宅屋,主要

方式是利用光电效应,太阳辐射能直接转换成电能,将它的基本装置就是太阳能电池.太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一

个半导体光电二极管.当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,生电流.当多个产电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的

顶上的太阳能电池发电设备,家庭剩余的电量还可以卖给

电力公司.欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的"尤里卡"科技计划,出了"O万套工程计划"日本,国高推l.韩以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作,亚洲内在

陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站.他们的目标是将占全球陆地面积约l,4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来,为30万用户提供10万0

太阳能电池方阵.太阳能电池是一种大有前途的新型电源,有永久性,洁性和灵活性三大优点.太阳能电池具清

k的电能.目前,国和日本在世界光伏市场上占有最W美

大的市场份额.美国拥有世界上最大的光伏发电厂,功其

寿命长,只要太阳存在.阳能电池就可以一次投资而长太

期使用;与火力发电相比.太阳能电池不会引起环境污染;阳能电池可以大中小并举,到百万千瓦的中型电太大站,到只供一户用的太阳能电池组,是其它电源无法小这

比拟的

率为7MW;日本也建成了发电功率达1MW的光伏发电

厂.全世界总共有23万座光伏发电设备,以色列,大利澳亚,西兰居于领先地位.新太阳能电池光伏发电在不远的将来会占据世界能

源消费的重要席位,但要替代部分常规能源.且将不而成为世界能源供应的主体.预计到2300年,再生能源可

在总能源结构中将占到3%以上,太阳能光伏发电在0而

3太阳能电池的功能,类与结构种

太阳能光伏技术是利用电池组件将太阳能直接转变

为电能的技术.通常所说的光伏技术也可以说是太阳能电池技术.太阳能光伏系统主要包括:阳能电池组件,太

世界总电力供应中的占比也将达到1%以上:到24000年,再生能源将占总能耗的5%以上.阳

能光伏发可0太

蓄电池,制器,变器,明负载等.当照明负载为直流控逆照

时,不用逆变器.则

电将占总电力的2%以上;计到2世纪末,0预l可再生能

源在能源结构中将占到8%以上,太阳能发电将占到0

6%以上0

太阳能电池根据所用材料的不同,还可分为:太阳硅能电池,元化合物薄膜太阳能电池,合物多层修饰电多聚

●

2太阳能光伏发电的基本原理

太阳能发电分光热发电和光伏发电.通常所说的太

极型太阳能电池,米晶太阳能电池,机太阳能电池.辋纳有

,

栏目编

其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的.在应用中居主肖

导地位.常用太阳电池按其材料可以分为:体硅电池,晶

朝

啤

…

电一

固

■

节能减排

E.旧

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..

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.

t.

硫化镉电池硫化锑电池砷化镓电池非晶硅电池硒铟,,,,

相比还有很大的差距主要问题是光伏系统造价偏高系.

,

铜电池叠层串联电池等

,

.

统配套工程装备没有产业化

,

,

应用示范不够和公众对太

,

太阳能电池重量轻无活动部件使用安全

,

,

.

单位质

阳电池应用的巨大潜力缺乏了解

,

以及系统应用仅限于

.

量输出功率大既可作小型电源又可组合成大型电站,

独立运行还没有并网运行和与建筑业结合

,

因此有必

,

,

目前其应用已从航天领域走向各行各业走向千家万户.,,,

,

要加强太阳能电池应用技术研究和示范推进产业化拓太阳能汽车太阳能游艇太阳能自行车太阳能飞机都宽应用领域和市场

5

.

相继问世

.

然而对人类最有吸引力的是太空太阳能电站

.

,

它的建立无疑将彻底改善世界的能源状况