光伏发电技术
太阳能发电技术分类
太阳能发电技术分类以太阳能发电技术分类为题，我们来探讨一下太阳能发电的几种技术。
一、光伏发电技术光伏发电是利用太阳能将光能直接转化为电能的技术。
主要通过光伏电池板来实现，光伏电池板是由多个光伏电池组成的，这些电池能够将太阳光转化为直流电能。
光伏发电技术具有环保、可再生、长寿命等优点，适用于各种规模的发电需求。
二、太阳热发电技术太阳热发电是利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能的技术。
该技术主要通过太阳能热发电系统来实现，包括太阳能反射器、热能储存器、蒸汽发生器等设备。
太阳热发电技术具有高效利用太阳能、可持续发展的优势，适用于大规模的发电需求。
三、太阳能光热联合发电技术太阳能光热联合发电技术是将光伏发电技术和太阳热发电技术相结合的一种发电方式。
该技术利用光伏发电系统产生的电能和太阳热发电系统产生的热能来发电，提高了能源利用效率。
太阳能光热联合发电技术适用于多种发电规模，可根据实际需求进行灵活应用。
四、光热光伏发电技术光热光伏发电技术是将光伏发电技术和太阳热发电技术相结合的一种新型发电方式。
该技术利用光伏电池板吸收太阳光产生的热能，通过热管将热能导出，再利用导热油或蒸汽产生电能。
光热光伏发电技术能够提高太阳能的利用效率，适用于各种规模的发电需求。
五、太阳能储能技术太阳能储能技术是将太阳能转化为电能后进行储存，以供不同时间段使用的技术。
太阳能储能技术主要包括电池储能、氢能储能和热能储能等方式。
通过太阳能储能技术，可以实现太阳能的平稳供应和可持续利用。
六、薄膜太阳能发电技术薄膜太阳能发电技术是利用薄膜光伏电池将太阳能转化为电能的一种技术。
相比于传统的硅基太阳能电池板，薄膜太阳能电池板更轻薄灵活，具有更高的透明度和更低的成本。
薄膜太阳能发电技术适用于各种场景，如建筑物外墙、玻璃幕墙等。
七、太阳能热水技术太阳能热水技术是利用太阳能将光能转化为热能，用于供暖和热水的技术。
太阳能热水技术主要通过太阳能集热器将太阳能转化为热能，再通过水循环系统将热能传递给热水设备。
光伏发电技术
1.光生伏打效应：平衡P N结在光照下产生的光生载流子在内建电场的作用下定向流动在两端积累产生电势差的现象。
2.铅酸蓄电池正极活性物质：蓄电池正极中的填充物质，蓄电池放电是得到电子发生还原反应。
蓄电池负极中的填充物质，蓄电池充电是失去电子发生氧化反应。
3.扩散电流：光生载流子由于浓度差而产生的电流。
漂流电流:在内建电场下由于浓度差而产生的电流。
4.离网发电系统的主要方向：电池组件---控制器---直流负载！！！！---逆变器---交流负载蓄电池5.二极管的正向偏置：E内与E外反向。
反向偏置E内与E外同向。
6.光伏发电系统主要分: 离网光伏发电系统与并网光伏发电系统。
（1）离网：通常用作便捷式设备的电源，用于公共电网无法覆盖地区的供电。
（2）并网优越性：提高电网末端电压稳定性消除电网杂波，发电成本大大降低，资源充分利用发挥多种功能，改善电子系统的负荷平衡降低电路损耗。
7.蓄电池的运动方式及特点：（1）循环充放电制<工作线路简单直流电流中无脉动交流成分>（2）连续浮充制<长期将蓄电池并接在外部负载回路上从而保证不中断负荷电源>（3）定期浮充制<部分时间蓄电池供电部分时间由光伏阵列电源供电>8.蓄电池发电速率的两种表达式：放电速率简称放电率、是指放电的快慢常用时率和倍率表示。
9.孤岛效应：指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。
检测：被动和主动方式，危害：造成人员伤亡，损坏设备。
10.充放电中的极化现象分为：（1）浓度极化：反应使溶液电液质浓度不均匀，充电时不断搅拌电解液使粒子迁移速度与化学反应速度相同。
（2）电化学极化：为了使电极反应顺利，需要额外施加电压称为电化学超电势。
11.光谱响应：指一定量的单色光照到太阳电池上。
产生的光生载流子被收集后形成的光生电流的大小12.太阳能利用的方式（1）光热利用（2）太阳能发电（3）光化学利用（4）光生物利用13.填充因子：最大功率与电池短路电流和开路电压乘积的比值，衡量电池输出特性的重要指标代表电池最佳负载是所能输出的最大功率，其值越大表明太阳电池的输出特性越好。
光伏发电技术的发展历程和现状
光伏发电技术的发展历程和现状一、引言光伏发电，即利用太阳能转换为电能的技术，是当今世界新能源发展的重要方向之一。
随着能源危机的日益严重以及环保意识的提高，光伏发电技术得到了越来越广泛的关注与应用。
本文将介绍光伏发电技术的发展历程，并分析其现状。
二、发展历程1. 起源与发展：光伏发电技术的起源可以追溯到19世纪末，法国物理学家贝克勒尔发现硒晶体对光有导电效应，这便是光伏发电的最早原理。
20世纪50年代，美国贝尔实验室成功研制出硅太阳电池，标志着现代光伏产业的诞生。
2. 技术突破：进入21世纪，光伏发电技术取得了显著的进步。
多晶硅太阳电池、薄膜太阳电池、高效率太阳电池等新型产品相继出现，极大地提高了光伏发电的效率和稳定性。
三、现状1. 技术进步：目前，全球光伏发电技术的研究主要集中在提高光电转换效率、降低生产成本、开发新型材料等方面。
例如，钙钛矿太阳能电池因其低成本、高效率的特点，已成为研究热点。
2. 市场规模：随着技术的进步和政策的推动，全球光伏发电市场规模不断扩大。
据国际能源署预测，到2030年，全球光伏发电装机容量将达到1721GW，占全球电力供应的18%。
3. 中国地位：中国是全球最大的光伏发电市场，也是重要的技术研发和设备制造基地。
中国政府高度重视光伏发电的发展，提出了一系列鼓励和支持政策，推动了行业的快速发展。
四、挑战与展望尽管光伏发电技术取得了显著的进步，但仍面临一些挑战，如成本问题、储能问题、电网接入问题等。
未来，我们需要继续加大科研力度，优化产业链结构，提升产业竞争力，以实现光伏发电的规模化应用。
总结，光伏发电技术经历了从无到有，从小到大的发展历程，如今已经成为全球新能源发展的重要力量。
面对未来的挑战，我们应积极应对，努力推动光伏发电技术的进一步发展。
光伏发电技术及应用专业介绍
光伏发电技术及应用专业介绍光伏发电技术及应用是一门涉及太阳能转换为电能的学科，主要包括太阳能光伏电池、光伏系统工程设计、光伏材料与器件、光伏系统性能评估等内容。
随着全球对清洁能源的需求日益增长，光伏发电技术及应用也逐渐成为热门的研究方向。
太阳能光伏电池是光伏发电的核心技术，其基本工作原理是通过半导体材料对太阳光的吸收产生的光电效应来实现光能转化为电能。
目前常见的太阳能光伏电池主要包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、铜铟镓硒等不同材料制造的太阳能电池。
这些电池具有不同的特点和应用领域，在光伏系统工程设计中，需要根据实际需求选择合适的电池类型。
光伏系统工程设计是指根据目标电能输出、太阳能资源分布、电网接入条件等因素进行系统的规划和设计。
在工程设计中，首先需要进行光伏系统容量的确定，根据目标电能输出量来选择合适的电池板数量和功率。
其次，需要进行光伏系统的组件选型，包括选择逆变器、电缆、支架等配件，并进行系统布局设计。
最后，需要进行光伏系统的电网接入设计，包括并网逆变器的选择和电网连接方式的确定。
光伏材料与器件的研究是光伏发电技术及应用的重要组成部分。
其中光伏材料研究主要包括太阳能电池材料制备、材料性能测试等内容。
光伏器件研究则包括太阳能电池结构的改进、光电转换效率提升等方面的内容。
通过对光伏材料和器件的研究，可以提高太阳能电池的转换效率和稳定性，并为光伏系统的性能提升提供技术支持。
光伏系统性能评估是对光伏发电系统运行情况进行监测和分析，从而评估系统的性能和运行质量。
通过对光伏系统发电量、系统效率、光伏电池组件工作温度等参数的监测和分析，可以及时发现系统故障和异常情况，并采取相应的维护和管理措施。
光伏系统性能评估还可以为系统的优化设计和运维管理提供科学依据，提高光伏发电系统的使用效率和可靠性。
光伏发电技术及应用在实际中有着广泛的应用领域。
首先，光伏发电可以用于供电系统的建设，成为无电区、遥远地区和发展中国家的电力供应途径，解决能源短缺问题。
光伏发电技术发展趋势
光伏发电技术发展趋势有以下几个方面：
1.高效化：随着技术的不断进步，光伏电池的转换效率不断提高，
同时成本也在逐渐降低。
未来，光伏发电技术将更加注重提高光电转化效率，以实现更高的发电量和更低的成本。
2.多样化：除了传统的硅基太阳能电池，未来光伏技术将发展更
多的新型太阳能电池技术，如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池和柔性太阳能电池等。
这些新型太阳能电池具有更高的光电转化效率、更低的成本和更广泛的应用领域。
3.智能化：光伏系统将更加注重智能化、高效化和可靠性。
通过
集成技术，将太阳能电池与其他组件（ 如逆变器、储能系统等）进行集成，形成完整的光伏发电系统。
未来的光伏技术将更加注重提高系统的整体性能和运行效率。
4.模块化：光伏设备与系统的全模块化将成为行业主流。
逆变器、
PCS、储能等关键设备将采用标准接口，方便灵活扩容、快速部署。
模块化设计可以实现免专家维护，极大降低运维成本、提升系统可用度，同时将支撑更长电站生命周期。
5.绿色化：随着环保意识的提高，光伏发电技术将更加注重绿色
化。
未来，光伏电站的建设将更加注重减少对环境的影响，采用环保材料和低能耗技术，同时结合储能技术，实现可再生能源的高效利用。
光伏发电技术与应用
光伏发电系统组成
逆变器：将直流电转换为 交流电，以便并入电网或 供负载使用
光伏电池板：将太阳能转 换为直流电
储能设备：如电池、超级 电容等，用于储存电能
控制系统：控制整个系统 的运行和保护
光伏发电技术分类
晶体硅光伏发电技术 薄膜光伏发电技术 多元化合物光伏发电技术 染料敏化太阳能电池（DSC）技术
PART 04
光伏发电技术的 经济效益与社会
效益
光伏发电技术的经济效益
降低能源成本： 光伏发电技术 能够显著降低 能源成本，为 企业和个人节 省大量开支。
促进经济增长： 光伏发电技术 的应用有助于 推动经济增长， 创造更多的就 业机会。
节能减排：光 伏发电技术能 够减少对传统 能源的依赖， 降低碳排放， 有利于环境保 护。
光伏发电技术与 应用
汇报人：
目 录
01 光 伏 发 电 技 术 概 述
03
光伏发电技术的应 用领域
05
光伏发电技术的政 策支持与市场前景
02
光伏发电技术发展 历程
04
光伏发电技术的经 济效益与社会效益
PART 01
光伏发电技术概 述
光伏发电原理
光伏发电技术利用太阳能光子的能量，通过光伏效应将光能转化为直流电 光伏电池由许多单晶或多晶硅片组成，当光子撞击硅片时，会产生电子-空穴对 电子-空穴对在电场的作用下分离，形成电流，通过外部电路输出电能 光伏发电技术具有环保、高效、安全可靠等优点，是未来能源发展的重要方向之一
农业与畜牧业
农业：光伏技术应用于温室大棚，提高农作物产量 畜牧业：太阳能光伏系统为牧场提供电力，促进畜牧业发展 农业灌溉：光伏水泵为农田提供清洁、可再生的灌溉水源 草原治理：光伏发电有助于草原生态恢复和治理
光伏发电技术总结
光伏发电技术总结一、光伏发电技术简介光伏发电，也称为太阳能发电，是一种利用太阳能辐射转化为电能的绿色可再生能源技术。
基本原理是利用光伏效应，将太阳光照射在半导体材料上，产生直流电。
光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、逆变器、蓄电池等组成。
二、光伏发电技术的优势1. 可再生能源：光伏发电利用的是太阳能，这是一种无限可再生的能源，不会耗尽。
2. 环保：光伏发电是一种绿色能源，不会产生温室气体和其他污染物，对环境友好。
3. 灵活性：光伏发电系统可以安装在任何有阳光的地方，不受地理位置限制。
4. 长期稳定：光伏发电系统的输出功率受天气影响较小，运行稳定。
5. 经济效益：随着技术的进步和规模化生产，光伏发电系统的成本逐渐降低，经济效益逐渐显现。
三、光伏发电技术的应用场景1. 住宅用电：家庭可以使用光伏发电系统，自产自用，余电上网。
2. 商业用电：商业建筑如办公楼、酒店等可以利用光伏发电系统降低能源成本。
3. 公共设施：道路照明、公园景观灯等公共设施可以利用光伏发电系统。
4. 偏远地区供电：在偏远地区，光伏发电系统可以作为可靠的能源供应。
5. 大型电站：大型光伏电站可以提供大量的电能，对电网进行补充。
四、光伏发电技术的发展趋势1. 高效能电池：研发更高转换效率的太阳能电池是未来的发展方向。
2. 智能控制：通过智能化控制和管理，提高光伏发电系统的效率和稳定性。
3. 储能技术：结合储能技术，解决光伏发电的间断性问题，提高供电稳定性。
4. 多能互补：与其他可再生能源技术相结合，形成多能互补的能源系统。
5. 降低成本：通过技术创新和规模化生产，进一步降低光伏发电系统的成本。
五、结论光伏发电技术是一种绿色、可再生的能源技术，具有广泛的应用前景和发展空间。
随着技术的不断进步和应用的深入，光伏发电将在未来的能源结构中占据越来越重要的地位，为人类创造更加可持续的能源未来。
光伏发电的知识
光伏发电是一种利用半导体材料在光照射下产生电压和电流的现象，将光能直接转换为电能的技术。
以下是一些关于光伏发电的知识点：1. 光伏效应（Photovoltaic Effect）：光伏效应是某些材料在光照射下产生电压和电流的现象。
这种现象可以通过将光照射到半导体材料上来实现，从而将光能转化为电能。
2. 光伏组件（Photovoltaic Module）：光伏组件是由多个太阳能电池板按一定方式组合起来形成的太阳能电池组件。
它可以产生直流电，通常被用于太阳能发电系统中。
3. 光伏系统（Photovoltaic System）：光伏系统是由光伏组件、逆变器、电池组等部件组成的太阳能发电系统。
逆变器是将直流电转换为交流电的设备，电池组则储存余电，以备不时之需。
4. 光伏发电技术（Photovoltaic Technology）：目前，太阳能电池板主要是采用硅片生产，而硅片又分为单晶硅、多晶硅和非晶硅三种。
近年来，随着科技的发展，一些新型太阳能电池也逐渐出现，如有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。
5. 光伏发电应用（Photovoltaic Application）：光伏发电已经广泛应用于家庭、企事业单位和各种公共设施等需要电力的场所。
同时，它也是一种比较环保的能源，有利于减少对环境的污染。
6. 太阳能资源评估（Solar Energy Resource Assessment）：由于太阳辐射具有很强的地域差异，在选择光伏发电站点时，需要对太阳能资源进行评估，以确定是否具备建设太阳能电站的可行性。
光伏发电不仅是一种新型能源，更是一种具有广泛应用前景的技术。
随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的提高，光伏发电在未来将会得到更广泛的应用。
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影响发电的因素
3 光线自动跟踪 采用自动跟踪方式，保持太阳能电池板表面 与太阳光垂直，提高转换效率。 (1)匀速跟踪法，将固定在极轴上的太阳能电 池板以地球内转角速度15°/h的速度转动 (2)时空同步法，根据时间、季节、当地经纬 度等因素考虑其方位角和倾斜角的选择。 (3)光强比较法，光敏电阻随着光强变化而电 阻值变化，将光信号转换为电信号。利用微处理 器控制相应设备转动。
发电系统类型
• 光伏发电系统分为离网型和并网光伏发电系统。 • 离网型发出的电能通过DC/DC变换器对蓄电池进行充电，储 存的电能可通过放电器向负载供电。控制器通过对DC/DC变 换器调整光伏阵列等效负载的大小，实现MPPT。 • 并网型与公共电网联接，系统实现MPPT的前级DC/DC变换控 制，后级DC/AC控制独立， 减少了后级逆变器与输出 功率的相互影响。利用率 高、省光方式 聚光光伏发电系统针对较昂贵电池，通过八 面体聚光漏斗聚光方式，增加电池板的光强，节 省太阳电池的使用量，降低建设成本。 太阳能热发电按聚光器形式的不同可分为槽 式、塔式和碟式三种。目前所应用的工程中，往 往采用多种措施结合调节，如聚光系统与跟踪系 统一并采用。
光伏发电局限性
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光伏发电发展现状
• 近年来世界光伏产业以每年超过30％的速度递增， 成为发展速度最快的行业之一。到2009年底，全 球光伏发电装机容量累计达2300万千瓦，当年新 增装机约为700万千瓦。 • 并网光伏发电的应用快速增长，已成为光伏发电 主导市场。1996年并网光伏系统比例仅7.9％，而 2007年则增加至80％左右。
• 随着晶体硅光电转换效率和生产技术持续提高，硅 材料消耗不断减小，薄膜光伏电池技术不断进步， 叠层、量子点、多能带、热光伏、多载流子等新一 代光伏电池的开发，生产成本将大幅降低。 • 并网型光伏发电的比例增加，逐步成为主流，与建 筑结合的太阳能建筑逐步进入商品化时期。 • 据《可再生能源中长期规划》，到2020年全国建成 2万个屋顶光伏发电项目，总容量达100万千瓦，太 阳能光伏发电的应用前景将会非常广阔。
光伏发电发展现状
国内首个10兆瓦光伏并网发电项目
屋顶光伏发电一体化
• 2007年，我国成为世界最大的光伏电池生产国，占 世界总产量的27．2％，光伏发电装机容量累计达10 万千瓦，2009年则增为31万千瓦。 • 目前，我国光伏发电系统主要为离网型，今后将逐 步向并网型光伏发电系统方向发展。
应用前景
发电特性
• 将多个单体光伏电池串、并联成数瓦到数百瓦的光伏模块， 进一步可将多个光伏模块串、并联成光伏阵列。 • 一定的温度光照下，光伏电池对应存在一个最大功率输出运 行点。随着环境变化，应调整负载的伏安特性使其相交于电 池最大功率输出点处，以实现“最大功率点跟踪(MPPT)”。
图2 光伏电池输出特性
光伏发电原理
• 光伏发电系统由太阳能电池阵列、蓄电池、逆变器、负载 等组成，太阳能电池阵列是光伏发电系统的核心。 • 太阳能电池用半导体材料制成，半导体受到光照射后，激 发出电子和空穴(正电 荷)，在P—N结内建电场 的作用下，电子、空穴分 别被驱向N，P区，从而产 生由N区指向P区的光生电 动势，称为“光伏效应”.
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研究背景 光伏发电原理及特性 光伏发电影响因素 光伏发电的局限性 发展现状及应用前景
内容 概要
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研究背景
• 随着传统化石能源枯竭，可再生能源研究受到重视，太阳能 以储量巨大、安全清洁等优势将成为未来主要能源之一。 • 我国太阳能资源丰富，据统计理论储量达每年17000亿吨标 准煤。我国大多数地区平均日辐射量达4kw﹒h/㎡以上，西 藏地区高达4kw﹒h/㎡以上。 •太阳能发电主要热发电和光伏发电，光伏发电效率较高、规 模不限、建设时间短、维护简单，70年代后迅速发展。
• 光伏电池成本问题 太阳能电池的成本是整个系统成本的主要部 分，降低硅材料费用，是降低光伏发电成本的关 键。多晶硅材料成本比单晶硅材料成本低，逐渐 成为研究的重点。 研发的主要问题有：多晶硅材料制备的新技 术、快速掺杂表面处理技术、提高硅片质量的新 技术工艺等。
光伏发电局限性
• 多晶硅生产污染问题 多品硅行业是个重污染的行业，目前国内尾气 回收工艺不完善，生产的副产品——四化硅是高毒 物质。用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛 之地，将面临越来越大的环保压力。 《华盛顿邮报》2008年3月9日文章《太阳能公 司把垃圾留给了中国》，讲的是洛阳某高科技公司， 生产的多晶硅被用在全世界范围内销售的太阳能电 池板。然而倾倒掩埋四氯化硅的土地上，草和树不 生，严重污染环境。
图3 并网型光伏发电系统
影响发电的因素
1 硅材料工艺 太阳能电池材料只能吸收一定波长的太阳光 辐射，存在晶格热振动等散射机制，使得发电效 率低。目前单晶硅电池转换效率约16％一20％， 影响电池能量转换效率主要因素是电学损失和光 学损失。
单晶硅材料
影响发电的因素
2 最大功率点跟踪
电池的输出功率随着日照强度和太阳电池表 面的温度改变而变化，会使电池的工作点偏离最 大功率点，降低电池转化效率。 控制太阳电池产生最大功率控制方式称为最 大功率点跟踪控制MPPT。目前采用MPPT可使太阳 电池的发电效率提高20％以上，技术成本较低， 具有推广价值。