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(jí)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(shí)際應(yīng)用的是光伏電池。 [1]
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(jià)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(yùn)輸和安裝。然而,沉淀在異質(zhì)基底上的薄膜會(huì)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)模化量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率只有12%到14%,而其理論上限可達(dá)29%。如果在生產(chǎn)過程中能夠減少碲化鎘的缺陷,將會(huì)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。
聚焦式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的傳熱工質(zhì)主要是水、水蒸汽和熔鹽等,這些傳熱工質(zhì)在接收器內(nèi)可以加熱到攝氏450度然后用于發(fā)電。此外,該發(fā)電方式的儲(chǔ)熱系統(tǒng)可以將熱能暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)小時(shí),以備用電高峰時(shí)之需。
在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中,系統(tǒng)的總效率ηese由電池組件的PV轉(zhuǎn)換率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負(fù)載的效率等組成。但相對于太陽能電池技術(shù)來講,要比控制器、逆變器及照明負(fù)載等其它單元的技術(shù)及生產(chǎn)水平要成熟得多,而且系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換率只有17%左右。因此提高電池組件的轉(zhuǎn)換率,降低單位功率造價(jià)是太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的和難點(diǎn)。太陽能電池問世以來,晶體硅作為主角材料保持著統(tǒng)治地位。對硅電池轉(zhuǎn)換率的研究,主要圍繞著加大吸能面,如雙面電池,減小反射;運(yùn)用吸雜技術(shù)減小半導(dǎo)體材料的復(fù)合;電池超薄型化;改進(jìn)理論,建立新模型;聚光電池等。
太陽能電池是一對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),又稱分散式發(fā)電或分布式供能,是指在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng),以滿足特定用戶的需求,支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,或者同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備,另外還有電站監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測裝置。其運(yùn)行模式是在有太陽輻射的條件下,光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能,經(jīng)過直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負(fù)載,多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。
系統(tǒng)應(yīng)用范圍:可在農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū),發(fā)展中的中、小城市或商業(yè)區(qū)附近建造小型分布式電站,解決當(dāng)?shù)赜秒娦枨蟆?/p>