從太陽能獲得電力,需通過太陽電池進行光電變換來實現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同。要使太陽能發(fā)電真正達到實用水平,一是要提高太陽能光電變換效率并降低其成本,二是要實現(xiàn)太陽能發(fā)電同的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。
太陽能光發(fā)電是指無需通過熱過程直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。 它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電。 光伏發(fā)電是利用太陽能級半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽光輻射能,并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式,是當(dāng)今太陽光發(fā)電的主流。在光化學(xué)發(fā)電中有電化學(xué)光伏電池、光電解電池和光催化電池,目前得到實際應(yīng)用的是光伏電池。 [1]
單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,高可達23%,在太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換,但其制造成本高。單晶硅太陽能電池的使用壽命一般可達15年,高可達25年。多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為14%到16%,其制作成本低于單晶硅太陽能電池,因此得到大量發(fā)展,但多晶硅太陽能電池的使用壽命要比單晶硅太陽能電池要短。
薄膜太陽能電池是用硅、硫化鎘、砷化鎵等薄膜為基體材料的太陽能電池。薄膜太陽能電池可以使用質(zhì)輕、價低的基底材料(如玻璃、塑料、陶瓷等)來制造,形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度不到1微米,便于運輸和安裝。然而,沉淀在異質(zhì)基底上的薄膜會產(chǎn)生一些缺陷,因此現(xiàn)有的碲化鎘和銅銦鎵硒太陽能電池的規(guī)?;慨a(chǎn)轉(zhuǎn)換效率只有12%到14%,而其理論上限可達29%。如果在生產(chǎn)過程中能夠減少碲化鎘的缺陷,將會增加電池的壽命,并提高其轉(zhuǎn)化效率。這就需要研究缺陷產(chǎn)生的原因,以及減少缺陷和控制質(zhì)量的途徑。太陽能電池界面也很關(guān)鍵,需要大量的研發(fā)投入。
太陽能逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源,負載是交流負載,太陽能逆變器是的。根據(jù)運行方式,太陽能逆變器可分為離網(wǎng)太陽能逆變器和太陽能并網(wǎng)逆變器。
立運行的太陽能逆變器用于立太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),為立負載供電。并網(wǎng)逆變器用于并聯(lián)運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。太陽能電池在陽光下產(chǎn)生直流電,但直流供電的系統(tǒng)有很大的局限性。例如熒光燈、電視機、冰箱、電風(fēng)扇等不能直接用直流電源供電,和大多數(shù)電機一樣。另外,當(dāng)供電系統(tǒng)需要升壓或降壓時,交流系統(tǒng)只需要增加一個變壓器,而直流系統(tǒng)的升壓和降壓技術(shù)要復(fù)雜得多。因此,除了直接使用直流電的通信、氣象等特殊用戶外,還需要在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中安裝太陽能逆變器以供生產(chǎn)和使用。
所屬分類:光伏產(chǎn)品/太陽能發(fā)電系統(tǒng)
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