任务1.2 掌握光伏组件的发电原理和主要技术参数

1.2.1【任务描述】

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应（简称“光伏效应”）将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳电池。太阳电池经过串并联后的封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

1. 太阳能发电方式

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—电转换方式。利用太阳辐射产生的热能发电，一般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—电转换过程。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，投资至少比普通火电站要贵5～10倍。

2）光—电直接转换方式。利用光伏效应，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电池。太阳电池是一种利用光伏效应将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个光电二极管，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。许多电池串联或并联起来就可以成为输出功率比较大的太阳电池方阵了。太阳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。太阳电池寿命长，只要太阳存在，太阳电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳电池不会引起环境污染。

2. 光伏发电的优缺点

（1）光伏发电的优点

1）无枯竭危险。

2）安全可靠，无噪声，无污染排放，十分干净。

3）不受资源分布的限制，可利用建筑物外层。

4）无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。

5）能源质量高。

6）建设周期短，获取能源耗时短。

（2）光伏发电的缺点

1）所获能量分布密度小，即要占用巨大面积。

2）获得的能源同季节、昼夜及阴晴等气象条件有关。

3）利用太阳能发电的设备成本高，太阳能利用率较低。