本文目录
光伏电池板发电原理?
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有四个外层电子,如果在纯硅中掺入有五个外层电子的原子,如磷原子就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有三个外层电子的原子,如硼原子形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子转化为电子光能量,转化为能量的过程,其次是形成电压过程。
光伏发电类型?
光伏发电主要分为两种类型,分别为晶硅型和薄膜型。晶硅型是目前主流的光伏发电技术,其原理是将太阳能转化为电能,通过硅片的PN结形成光生电流,并利用外加电场把电流导出。这种技术具有高转换效率、长寿命等优点,但生产成本较高。薄膜型是比较新型的光伏发电技术,由于其生产成本较低,逐渐受到重视。其原理是通过薄膜材料吸收太阳光线产生电能,主要有非晶硅、铜铟镓硒、有机太阳能电池等类型。这种技术具有生产成本低、柔性、轻便等优点,但转换效率较低,需要更多研究和改进才能与晶硅型竞争。因此,未来光伏发电的技术将会更加多样化和细分化,以满足不同的应用需求和市场需求。
光伏发电与市电并网的原理?
光伏发与市电并网原理:依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,产生了较强的内建静电场,在内建静电场的作用下,将光能转化成电能。
并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
并网发电系统分为太阳能并网发电系统和风力并网发电系统。并网太阳能发电系统由光伏组件、光伏并网逆变电源量装置组成。光伏组件将太阳能转化为直流电能,通过并网逆变光伏并网发电系统电源将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。
并网逆变电源是光伏并网发电系统的核心设备。风机并网发电系统由风力机、风机控制器、风机并网逆变电源及计量装置等组成。风机将风能转化为交流电能,通过风机控制器再转换为直流电能,经风机并网逆变器将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。风机并网逆变电源是风力并网发电系统的核心控制设备,它将风机发出的交流电整流成直流电力,然后逆变成交流电最大限度馈入电网。
光伏发电介绍与安装?
目前,光伏发电按规模分为集中式电站和分布式电站,分布式电站又分为家用电站和工商业电站。下面,我们来看下,光伏发电的安装及前景介绍。
一、光伏发电的安装
我们一般的家庭安装通常分布在家庭电站。家庭电站分为自发自用、自发自用结合上网和完全上网三种类型。左侧为单晶硅光伏板,右侧为多晶硅光伏板。
自用:光伏发电系统产生的电能自用,不卖给供电公司。
自用和上网:光伏发电系统产生的电能先满足自用,有了再卖给供电公司。
全电网:光伏发电系统产生的所有电力都卖给供电公司。
安装第三个选项,那就是完全的互联网接入,充分利用互联网优势。具体优势如下:
1、安装成本低,光伏发电系统有三个主要部分,分别是光伏板、逆变器和支架,其实这是指全互联网模式,如果是自发自用模式和自发自用与互联网模式,还需要安装电池来储存电力,电池并不便宜,无中生有增加了支出成本。
2、后期维护费用高,光伏板的理论寿命是25年,逆变器是15年,而电池是消耗品,更换成本高。
3、利润化,光伏系统卖给供电公司是有补贴的,虽然补贴逐年下降,从原来的1元多一次到现在的0.03元/千瓦时,据说明年补贴将取消,所有上网都负担得起。安装光伏发电系统时,补贴0.18元/KWH。这里的居民用电价格是0.39元/KWH,所以卖给供电公司的价格是0.57元/KWH。你看,我把电卖给电力公司的价格比电力公司卖给我的价格要高,所以我们为什么不以全价上网呢?所以只要有补贴,全互联网模式是划算的。
二、光伏发电市场前景广阔
当我说市场前景广阔的时候,一定有很多朋友疑问,我为什么敢这么说?因为政策支持,不久前,国家能源局综合司发布了《关于提交全县(市、区)屋顶分布式光伏发展试点方案的通知》。你可以上网查一下。其中有一条告示引人注目:党政机关建筑屋顶可安装光伏发电面积不低于总屋顶面积的50%;学校、医院、村委会等公共建筑屋面面积可安装光伏发电比例不低于40%;工厂总屋顶面积可安装光伏发电比例不低于30%;农村居民光伏发电装机面积占屋顶总面积的比例不低于20%,国家对光伏发电的支持可见一斑。
光伏发电是怎么发明的?
世界光伏发展“简史”
每一个新事物出现的背后,都是无数个科研工作者传承与创新的结晶。了解一下光伏的发展之路。
1、法国科学家贝克雷尔的偶然发现
1839年的一天,19岁的法国科学家贝克雷尔偶然发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。
2、1877年W.G.Adams和R.E.Day研究了硒(Se)的光伏效应,并制作第一片硒太阳能电池。
3、1883年美国发明家lesFritts描述了第一块硒太阳能电池的原理。
4、1904年Hallwachs发现铜与氧化亚铜(Cu/Cu2O)结合在一起具有光敏特性。
5、1918年波兰科学家Czoalski发展生长单晶硅的提拉法工艺。
6、1921年,德国物理学家爱因斯坦发表关于光电效应的论文。他因9为“对理论物理的贡献,特别是发现了光电效应的原理”,获得诺贝尔物理学奖。
7、1932年Audobert和Stora发现硫化镉(CdS)的光伏现象。
8、1941年奥尔在硅上发现光伏效应。
9、1954年美国贝尔实验室三位科学家的光电转化实验,对太阳电池的实际应用起到决定性作用。1954年,美国科学家恰宾和皮尔松,在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,虽然这块电池的光电转化效率仅为6%,但在当时足以引起科学界的关注。他们关于单晶硅太阳电池的研制成功,在太阳能电池发展史上起到里程碑的作用。至今为止,太阳能电池的基本结构和机理没有发生改变。这块电池板的诞生,为光伏在各行业的应用奠定了基础。尤其是航空航天以及卫星技术,你不能让它们带着煤炭去太空发电吧,它们能依靠的只有光伏技术。
10、1957年Hoffman电子的单晶硅电池效率达到8%;D.M.Chapin,C.S.Fuller和G.L.Pearson获得“太阳能转换器件”专利权。
11、1960年太阳能电池第一次并网运行,标志着光伏发电正式进入电网,成为人们日常都可以使用的电能。
在美国的带领下,一众国家开始了自己的太阳光伏屋顶计划。
12、1963年Sharp公司成功生产光伏电池组件;日本在一个灯塔安装242W光伏电池阵列,在当时是世界最大的光伏电池阵列。
13、1977年世界光伏电池超过500KW;世界上第一个非晶硅(a-Si)太阳能电池制成。
14、随着现代工业的发展,20世纪80年代后,太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。
15、20世纪90年代后期,世界光伏发展规模增长。1999年光伏组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%~13%提高到13%~15%,生产规模从1~5兆瓦/年发展到5~25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。16、2003年世界太阳能电池年产量超过760MW;德国的LFC晶体硅太阳能电池效率达到20%。
17、美国是最早制定光伏发电发展规划的国家。