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研究报告

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建筑领域太阳能利用系统的性能、挑战及优化策略综述

一、太阳能利用系统概述

1.太阳能利用系统的基本原理

(1)太阳能利用系统基于太阳辐射能的转换原理，通过光伏效应或热效应将太阳能转化为电能或热能。光伏效应是指当光子照射到半导体材料上时，会激发电子产生电流，从而实现光能向电能的转换。目前，最常用的光伏材料是硅，根据其晶体结构的不同，可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅等。例如，单晶硅太阳能电池的转换效率可达到20%以上，而多晶硅和非晶硅的转换效率则相对较低，分别为15%和8%左右。

(2)热效应方面，太阳能热利用系统通过集热器吸收太阳辐射能，将其转化为热