太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對,在p-n結(jié)電場的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。
太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式,一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式,另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。
(1) 光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣,再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程;后一個(gè)過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程。
(2) 光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管,當(dāng)太陽光照到光電二極管上時(shí),光電二極管就會(huì)把太陽的光能變成電能,產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮的因素:
1、 太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用?該地日光輻射情況如何?
2、 系統(tǒng)的負(fù)載功率多大?
3、 系統(tǒng)的輸出電壓是多少,直流還是交流?
4、 系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)?
5、 如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣,系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天?
6、 負(fù)載的情況,純電阻性、電容性還是電感性,啟動(dòng)電流多大?
離網(wǎng)逆變器是離網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件之一,負(fù)責(zé)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電,供交流負(fù)荷使用。為了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體性能,保證電站的長期穩(wěn)定運(yùn)行,逆變器的性能指標(biāo)非常重要。逆變器選型是根據(jù)負(fù)載的特性(如阻性、感性或容性)及負(fù)載功率大小進(jìn)行選擇的。
與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比,太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:
1、無枯竭危險(xiǎn);
2、可靠,無噪聲,無污染排放外,清潔干凈(無公害);
3、不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢;
4、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電;
5、能源質(zhì)量高;
6、建設(shè)周期短,獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。