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為什么要大力發(fā)展太陽能光伏發(fā)電？

什么是太陽能，相信很多人對太陽能都有一個大概的了解，來解釋一下太陽能應用的相關(guān)技術(shù)。下面說說太陽能應用技術(shù)中的光伏發(fā)電。主要有兩個方面：原理和優(yōu)點。

光電效應可以發(fā)生在液體和固體材料中，但只有固體（尤其是半導體PN結(jié)器件）在陽光下具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率。利用光伏效應原理制造晶體硅太陽能電池，將太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能。太陽能光伏發(fā)電的換能器是太陽能電池，又稱光伏電池，是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心設備。太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程主要包括三個步驟：

(1)太陽能電池吸收一定量的光子能量后，在半導體中產(chǎn)生電子-空穴對，稱為“光生載流子”。兩者的極性相反。電子帶負電，空穴帶正電。

(2)相反極性的光生載流子被半導體PN結(jié)產(chǎn)生的靜電場分開。

(3)發(fā)光載流電子和空穴分別被太陽能電池的正負極收集，在外電路中產(chǎn)生電流，獲得電能。

當光線照射到太陽能電池表面時，部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給硅原子，使電子發(fā)生躍遷，成為自由電子，它們會聚形成一個PN結(jié)兩側(cè)電位差。當外電路導通時，在這個電壓的作用下，電流會流過外電路，產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的本質(zhì)是將光子能量轉(zhuǎn)化為電能的過程。

在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總效率η由太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率、控制器效率、電池效率、逆變器效率和負載效率決定。目前，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率僅為17%左右。因此，提高太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率，降低太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的單位電能成本是太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點和難點。自太陽能電池問世以來，晶體硅一直是主要材料。目前對硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的研究主要集中在增加能量吸收表面（例如，使用雙面電池減少反射），使用吸氣和鈍化技術(shù)來提高硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，以及 - 薄電池。

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