新能源发电之光伏发电

新能源发电之光伏发电

伏发电是利用太阳电池将光能直接转化为电能的一种发电方式,光伏发电是大规模利用太阳能的主要形式和方向。

我国第一座太阳能光电站:1985年10月8日,在甘肃省榆中县园子乡胜利建成并正式运转发电。 这台太阳能光电装置,由二百二十四块多晶硅光电池组、框架、蓄电池组、直流交流交换器及供电控制系统组成,定额功率为十千瓦,现装有二十瓦萤光灯二百八十六盏,可供一百三十多农户和十四个单位照明用。由于通过多晶硅光电池板将吸收的太阳辐射光能转换为电能储存在蓄电池内,即使连阴六七天,仍可供电。

国内的大规模的光伏发电从2002年开始起步发展,到2009年进入快速增长阶段。2011年国家上网电价政策出台之后,对光伏发电的发展又增加了一剂强心剂。截至2017年,我国光伏发电新增装机量达到了53.06GW,同比增长了53.62%。

随着光伏产业的研发力度不断加深、生产工艺不断进步,光伏产品的能耗将持续降低,效率逐渐提高,成本也将继续下降,再加上目前碳达峰碳中和政策的推出,将储能行业推向了高潮,储能行业的大力发展,势必能给光伏行业带来新一轮的大增长。

光伏发电凭借太阳电池将太阳的辐射能转换为电能,而太阳电池转换能量的能力是基于半导体的光伏效应。光伏效应也称为光生伏特效应,是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。

光伏发电的主要具体原理是半导体的光电效应。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,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。