光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光伏效應(yīng)直接將光能轉(zhuǎn)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(hù),構(gòu)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(shè)備。
光伏發(fā)電的首要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。當(dāng)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(nèi)部的庫(kù)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(dǎo)體。假如純硅摻雜有三個(gè)外電子的原子,如硼原子,就構(gòu)成了P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),觸摸面會(huì)構(gòu)成電位差,成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射至pn結(jié)時(shí),電流從P型側(cè)流向N型側(cè),構(gòu)成電流。
光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要而奇特的現(xiàn)象,在高于一定頻率(這個(gè)頻率稱為極限頻率)的電磁波照射下,某些物質(zhì)中的電子吸收能量逃逸構(gòu)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(kuò)散微量硼、磷等。在硅片上會(huì)構(gòu)成一個(gè)pn結(jié)。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,燒結(jié)后一起制成后電極,并在具有網(wǎng)格線的外表涂覆抗反射涂層,從而制成電池單元。電池?cái)[放組合成一個(gè)電池模塊,構(gòu)成一個(gè)大的電路板。通常組件由鋁結(jié)構(gòu)包圍,正面掩蓋玻璃,反面設(shè)置電極。有了電池組件和其他輔佐設(shè)備,就能夠構(gòu)成發(fā)電體系。為了將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,有必要安裝一個(gè)變流器。發(fā)電后可儲(chǔ)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(zhuǎn)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(shì):無(wú)論從國(guó)際還是我國(guó)來(lái)看,常規(guī)能源都十分有限。我國(guó)的一次能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平,僅占國(guó)際總量的10%左右。太陽(yáng)能是人類取之不盡的可再生能源,它具有足夠清潔、肯定安全、相對(duì)通用、壽命長(zhǎng)免維護(hù)、資源充足和潛在經(jīng)濟(jì)等長(zhǎng)處,在長(zhǎng)時(shí)間能源戰(zhàn)略中發(fā)揮著重要作用。