太阳能发电
电气120121340054陆烽
太阳能发电的历史
?1839年法国实验物理学家发现液体的光伏效应。1877
年硒(Se)的光伏效应被研究出来，第一片硒太阳电池问世。
1954年美国贝尔实验室研制出效率为4.5%的单晶硅太阳电
池，几年后效率达到10%；1958年第一个光伏电池供电的
美国卫星先锋1号发射，从此，太阳电池广泛用于空间技
术发展；1969年世界上第一座太阳能发电站在法国建成。
?1976年非晶硅为代表的薄膜太阳电池的兴起；日本
1992年启动了新阳光计划；1995年世界太阳电池年产超
过77MW。
太阳能发电原理
?太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—
电直接转换方式。
?（1）光—热——动—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，
一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽
轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—动再转
换成电最终转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点
是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10
倍。
?（2）光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直
接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池
是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一
个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就
会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来
就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是
一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.
太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长
期使用；与火力发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。
太阳能发电机
?组成：太阳能发电机由以下三部分组成：太阳
电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪
表和计算机监控等电子典礼设备和蓄电池或其
它蓄能和辅助发电设备。
?工作原理：通过太阳光直接照在太阳能发电板
上产生电能，并对蓄电池充电，可为直流节能
灯，收录机，电视机，DVD，卫星电视接收机
等产品供电，本品具有过充，过放，短路，温
度补偿，蓄电池反接等保护功能，可输出12V
直流电和220V交流电。分体式设计，体积小巧，
携带方便，使用安全。
家用太阳能电机
太阳能发电过程
?太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换
成电能的装置.光生伏特效应：假设光线照射在太阳能电
池上并且光在界面层被接纳，具有足够能量的光子可以在
P型硅和N型硅中将电子从共价键中激起，致使发作电子
－空穴对。界面层临近的电子和空穴在复合之前，将经由
空间电荷的电场结果被相互分别。电子向带正电的N区和
空穴向带负电的P区运动。经由界面层的电荷分别，将在P
区和N区之间发作一个向外的可测试的电压。此时可在硅
片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来
说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。经由光照在界面层
发作的电子－空穴对越多，电流越大。界面层接纳的光能
越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中组成的电
流也越大。
太阳能发电的优点
?太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械
转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室
气体在内的任何物质，无噪声、无污染；
太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不
竭。因此，与风力发电、生物质能发电和
核电等新型发电技术相比，光伏发电是一
种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源
和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技
术
太阳能发电前景
?当能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的
国家开始开发太阳能资源，从而寻求经济发展的新动力。太阳能作为
一种可再生的新能源，日益引起人们的关注。从能源供应安全