第二章 太陽(yáng)能及應(yīng)用

第二章太陽(yáng)能及應(yīng)用SolarEnergy第一節(jié)太陽(yáng)能概述一、太陽(yáng)能的基本概念狹義的太陽(yáng)能僅指投射到地球表面上的太陽(yáng)輻射能。廣義的太陽(yáng)能資源，不僅包括直接投射到地球表面上的太陽(yáng)輻射能，而且包括水能、風(fēng)能、潮汐能等間接的太陽(yáng)能資源，還包括通過(guò)綠色植物的光合作用所固定下來(lái)的能量即生物質(zhì)能。

1.太陽(yáng)能資源的優(yōu)點(diǎn)（1）數(shù)量巨大（2）時(shí)間長(zhǎng)久（3）普遍（4）清潔安全2.太陽(yáng)能資源的缺點(diǎn)（1）分散性（2）間斷性和不穩(wěn)定性蓄能是太陽(yáng)能利用中最薄弱的環(huán)節(jié)之一。（3）效率低和成本高3.太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)（1）核反應(yīng)區(qū)（2）輻射層

（3）對(duì)流層

（4）太陽(yáng)大氣

二、我國(guó)太陽(yáng)能資源的分布?xì)夂驇澐謿夂驇Ь暥确秶鸁釒媳被貧w線(xiàn)（23.5°）之間寒帶極圈以?xún)?nèi)（66.5°～90°）溫帶緯度23.5°～66.5°太陽(yáng)能資源豐富程度最高地區(qū)為：印度、巴基斯坦、中東、北非、澳大利亞和新西蘭；

中高地區(qū)為：美國(guó)、中美和南美；

中等地區(qū)為：西南歐洲、東南亞、大洋洲、中國(guó)、朝鮮和中非；

中低地區(qū)為：東歐和日本；

最低地區(qū)為：加拿大與西北歐洲。世界太陽(yáng)輻射分布圖（平均每年的日照小時(shí)數(shù)）我國(guó)各地區(qū)的太陽(yáng)能資源分布我國(guó)太陽(yáng)能資源區(qū)劃系統(tǒng)及分區(qū)特征分區(qū)年輻射總量（MJ/m2·年）代表地區(qū)特征豐富區(qū)>6264青藏高原、內(nèi)蒙、塔里木日照時(shí)數(shù)>3300h年日照率>75%較豐富區(qū)5436～6264新疆北部、華北、陜北、甘肅、寧夏、東北西部、內(nèi)蒙東部日照時(shí)數(shù)2600～3300h年日照率60%～70%可用區(qū)4608～5436東北、黃河中下游、長(zhǎng)江下游、兩廣、福建、貴州、云南日照時(shí)數(shù)2600h年日照率60%左右貧乏區(qū)3348～4608四川、貴州、廣西、江西部分地區(qū)日照時(shí)數(shù)<1800h年日照率<40%左右三、太陽(yáng)能的利用方式

太陽(yáng)能利用涉及的技術(shù)問(wèn)題很多，但根據(jù)太陽(yáng)能的特點(diǎn)，具有共性的技術(shù)主要有四項(xiàng)，即太陽(yáng)能采集、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換、太陽(yáng)能貯存和太陽(yáng)能傳輸。利用方式——1.太陽(yáng)能發(fā)電太陽(yáng)能發(fā)電包括光直接發(fā)電（光伏發(fā)電、光偶極子發(fā)電）以及光間接發(fā)電，包括光熱動(dòng)力發(fā)電、光熱離子發(fā)電、熱光伏發(fā)電、光熱溫差發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光生物發(fā)電（葉綠素電池）和太陽(yáng)熱氣流發(fā)電等。2.光熱利用它的基本原理是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，通過(guò)與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。通常根據(jù)所能達(dá)到的溫度和用途的不同，而把太陽(yáng)能光熱利用分為：低溫利用（＜200℃）、中溫利用（200～800℃）和高溫利用（＞800℃）。低溫利用主要有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能干燥器、太陽(yáng)能蒸餾器、太陽(yáng)房、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)能空調(diào)制冷系統(tǒng)等；中溫利用主要有太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能熱發(fā)電聚光集熱裝置等；高溫利用主要有高溫太陽(yáng)爐等。3.動(dòng)力利用4.光化學(xué)利用5.生物利用6.光－光利用目前太陽(yáng)能的利用主要有兩大重點(diǎn)方向：一是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能（光熱利用），另一個(gè)就是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能（即通常所說(shuō)的光伏發(fā)電）。

四、太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)歷史（1）第一階段（1900～1920年）：初始階段

（2）第二階段（1920～1945年）：低潮（3）第三階段（1945～1965年）：平板集熱器，太陽(yáng)能空調(diào)（4）第四階段（1965～1973年）：停滯不前（5）第五階段（1973～1980年）“能源危機(jī)”，掀起熱潮（6）第六階段（1980～1992年）：進(jìn)入低谷（7）第七階段（1992年～20世紀(jì)末）：太陽(yáng)能利用與世界可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合，全球共同行動(dòng)（8）進(jìn)入21世紀(jì)，太陽(yáng)能的利用愈發(fā)得到了全世界的廣泛關(guān)注，包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)都將太陽(yáng)能的利用作為國(guó)家能源建設(shè)的重要方面，太陽(yáng)能技術(shù)也得到了日新月異的發(fā)展，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)也成為推動(dòng)各國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要方面。第二節(jié)太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換利用太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換就是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，通過(guò)與工質(zhì)（主要是水或者空氣）的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。這種通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換為熱能加以利用就稱(chēng)為太陽(yáng)能－熱能的轉(zhuǎn)換技術(shù)，也稱(chēng)作太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換利用技術(shù)。一、太陽(yáng)能熱水器

太陽(yáng)能熱水器就是吸收太陽(yáng)能的輻射熱能，加熱冷水提供給人們?cè)谏?、生產(chǎn)中使用的節(jié)能設(shè)備。現(xiàn)今全世界已有數(shù)千萬(wàn)套太陽(yáng)能熱水裝置。

國(guó)內(nèi)的情況我國(guó)自從1958年研制出第一臺(tái)熱水器后，經(jīng)過(guò)五十多年的努力，我國(guó)太能熱水器產(chǎn)銷(xiāo)量均占世界首位。

（a）家用太陽(yáng)能熱水器（b）安裝在屋頂上的太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)原理圖太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要元件包括集熱器、儲(chǔ)存裝置及循環(huán)管路三部分。

1.太陽(yáng)能集熱器

平板集熱器及其結(jié)構(gòu)圖平板式太陽(yáng)能熱水器工作原理

全玻璃真空管集熱器及其結(jié)構(gòu)圖玻璃真空管式太陽(yáng)能熱水器工作原理2.太陽(yáng)能熱水器的熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.太陽(yáng)能熱水器選用以鎮(zhèn)江為例，選用太陽(yáng)能熱水器，按照年平均氣溫15.3℃、太陽(yáng)輻射量日均為3.88kW·h/m2計(jì)算，一家3口，每日需180升熱水（55℃），按把水溫升高40℃計(jì)算（基礎(chǔ)水溫15℃）。每日共計(jì)需要7200千卡（約30240kJ）熱量，所需集熱面積為2.16m2，考慮到太陽(yáng)輻射與熱能的轉(zhuǎn)換效率問(wèn)題，實(shí)際選用集熱面積在4～5m2，按每平方米太陽(yáng)能集熱器配0.1m3的保溫水箱容量的配比關(guān)系，可選用儲(chǔ)水器容量在400～500升，全年可提供生活用熱水（55℃）65.7噸。德國(guó)獨(dú)棟住宅家庭太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)1－太陽(yáng)能集熱器；2－太陽(yáng)能儲(chǔ)熱桶；3－鍋爐；4－太陽(yáng)能接收站；5－熱水消費(fèi)（如淋?。┒⑻?yáng)灶太陽(yáng)灶是利用太陽(yáng)能輻射，通過(guò)聚光獲取熱量，進(jìn)行炊事烹飪食物的一種裝置。它不燒任何燃料，沒(méi)有任何污染，正常使用時(shí)比蜂窩煤爐還要快，和煤氣灶速度一致。太陽(yáng)灶實(shí)物照片三、太陽(yáng)能制冷太陽(yáng)能可以應(yīng)用于制冷行業(yè)，即太陽(yáng)能制冷，它可以包括多種形式，比如光－電－冷、光－熱－冷等，其中光電半導(dǎo)體制冷已應(yīng)用于航天領(lǐng)域，而常規(guī)應(yīng)用的太陽(yáng)能制冷以光－熱－冷為主，包括吸收式、吸附式制冷，其中吸收式太陽(yáng)能制冷是目前最易商業(yè)化的太陽(yáng)能制冷方式。1.吸收式太陽(yáng)能制冷太陽(yáng)能氨吸收式制冷系統(tǒng)示意圖德國(guó)SolarNext公司氨-水吸收式空調(diào)廣州能源所兩級(jí)溴化鋰吸收式空調(diào)機(jī)組太陽(yáng)能熱水、采暖、空調(diào)綜合系統(tǒng)示意圖2.吸附式太陽(yáng)能制冷太陽(yáng)能沸石－水吸附制冷原理1－吸附床；2－冷凝器；3－儲(chǔ)水器（蒸發(fā)器）太陽(yáng)能吸附式制冷系統(tǒng)原理圖太陽(yáng)能硅膠-水吸附式空調(diào)機(jī)組四、太陽(yáng)能熱發(fā)電太陽(yáng)能熱發(fā)電是指利用集熱器將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成熱能并通過(guò)熱力循環(huán)進(jìn)行發(fā)電。太陽(yáng)能熱發(fā)電是太陽(yáng)能熱利用的重要方向，是很有可能引發(fā)能源革命的技術(shù)成果，也是實(shí)現(xiàn)大功率發(fā)電、替代化石能源的綠色經(jīng)濟(jì)手段之一。1.聚光型太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)聚光型太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽(yáng)熱能，通過(guò)換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)的工藝，從而達(dá)到發(fā)電的目的。（1）槽式槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電電站現(xiàn)場(chǎng)槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)原理圖（2）塔式塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)原理圖美國(guó)加州塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電站圖片西班牙PS10塔式電站南京塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)（3）碟式（a）單碟式太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組（b）多碟式太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組碟式太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組碟式/斯特林太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)原理圖我國(guó)首個(gè)100kW碟式太陽(yáng)能光熱示范電廠(chǎng)2.非聚光型（1）太陽(yáng)池太陽(yáng)池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖太陽(yáng)池發(fā)電系統(tǒng)示意圖（2）太陽(yáng)能煙囪太陽(yáng)能煙囪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理西班牙的太陽(yáng)能試驗(yàn)電站澳大利亞在新南威爾士州建造一座目前世界上最大的太陽(yáng)能煙囪式發(fā)電站發(fā)電容量高達(dá)200MW，足以滿(mǎn)足大約20萬(wàn)個(gè)家庭的用電需求。電站有一個(gè)直徑7km的太陽(yáng)能集熱棚,并建一座1000m高的煙囪,占地達(dá)38km2，將成為澳大利亞乃至世界上最高和最大的建筑物。

五、太陽(yáng)能干燥器

太陽(yáng)能干燥就是使被干燥的物料或者直接吸收太陽(yáng)能并將它轉(zhuǎn)換為熱能，或者通過(guò)太陽(yáng)集熱器所加熱的空氣進(jìn)行對(duì)流換熱而獲得熱能，繼而再經(jīng)過(guò)以上物料表面與物料內(nèi)部之間的傳熱、傳質(zhì)過(guò)程，使物料中的水分逐步汽化并擴(kuò)散到空氣中去，最終達(dá)到干燥的目的。太陽(yáng)能干燥器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能以加熱物料并使其最終達(dá)到干燥目的的完整裝置。太陽(yáng)能干燥器的分類(lèi)1.按物料接受太陽(yáng)能的方式分類(lèi)：直接受熱式太陽(yáng)能干燥器，間接受熱式太陽(yáng)能干燥器2.按空氣流動(dòng)的動(dòng)力類(lèi)型分類(lèi)：主動(dòng)式太陽(yáng)能干燥器，被動(dòng)式太陽(yáng)能干燥器3.按干燥器的結(jié)構(gòu)型式及運(yùn)行方式分類(lèi)：溫室型太陽(yáng)能干燥器、集熱器型太陽(yáng)能干燥器、集熱器-溫室型太陽(yáng)能干燥器、整體式太陽(yáng)能干燥器、拋物面聚光型太陽(yáng)能干燥器等。常見(jiàn)的太陽(yáng)能干燥器的型式——溫室型太陽(yáng)能干燥器集熱器型太陽(yáng)能干燥器常見(jiàn)的太陽(yáng)能干燥器的型式——集熱器-溫室型太陽(yáng)能干燥器常見(jiàn)的太陽(yáng)能干燥器的型式——整體式太陽(yáng)能干燥器常見(jiàn)的太陽(yáng)能干燥器的型式——六、太陽(yáng)能在建筑節(jié)能上的應(yīng)用充分利用太陽(yáng)能在住宅中的應(yīng)用，保證居室衛(wèi)生、改善居室小氣候、提高舒適度。不僅使太陽(yáng)能得到更充分、更合理的利用，可以把低品位的能源（太陽(yáng)能）轉(zhuǎn)變?yōu)楦咂肺坏墓┡?、空調(diào)，而且對(duì)節(jié)省常規(guī)能源，減少環(huán)境污染，提高人們的生活水平具有重大意義，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。1.太陽(yáng)能在建筑節(jié)能中的主要應(yīng)用型式（1）太陽(yáng)能生活熱水供給（2）太陽(yáng)能采暖（3）太陽(yáng)能制冷（4）太陽(yáng)能幕墻（5）家庭發(fā)電系統(tǒng)（6）太陽(yáng)能游泳池采光與照明太陽(yáng)能采光的應(yīng)用▽

圓形設(shè)計(jì)減少建筑的散熱面積▽

Overhang使采光和光線(xiàn)柔和達(dá)到完美結(jié)合▽中間圓形大廳具有采光、通風(fēng)綜合功能▽結(jié)合墻體隔熱材料、地?zé)崂玫染C合措施使該建筑具有卓越的節(jié)能性能太陽(yáng)能“煙囪”2.太陽(yáng)能采暖太陽(yáng)能采暖可以分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類(lèi)。（1）被動(dòng)式采暖系統(tǒng)——被動(dòng)式太陽(yáng)房：直接收益式、蓄熱墻和附加陽(yáng)光間3種（2）主動(dòng)式采暖系統(tǒng)——主動(dòng)式太陽(yáng)房

被動(dòng)式太陽(yáng)房直接收益式系統(tǒng)原理圖集熱－蓄熱墻式系統(tǒng)原理圖被動(dòng)式太陽(yáng)房被動(dòng)式太陽(yáng)房我國(guó)被動(dòng)太陽(yáng)房在采暖方面可以節(jié)能60%～70%，平均1m2建筑面積每年可節(jié)約20～40kg標(biāo)煤。被動(dòng)式太陽(yáng)房無(wú)輔助鍋爐的主動(dòng)式太陽(yáng)房主動(dòng)式太陽(yáng)房一種嶄新的太陽(yáng)房——熱泵式太陽(yáng)房（a）直接式太陽(yáng)能熱泵（b）間接式太陽(yáng)能熱泵太陽(yáng)能熱泵七、太陽(yáng)能蒸餾－海水淡化就人均占有量來(lái)說(shuō)，中國(guó)在水資源方面是一個(gè)窮國(guó)。據(jù)測(cè)算，我國(guó)人均占有水量只居世界的第108位。為了增大淡水的供應(yīng)，除了采用常規(guī)的措施，一條有利的途徑就是就近進(jìn)行海水或苦咸水的淡化，特別是對(duì)于那些用水量分散且偏遠(yuǎn)的地區(qū)更適宜用此方法。海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，它是實(shí)現(xiàn)水資源利用的開(kāi)源增量技術(shù)，既可以增加淡水總量，且不受時(shí)空和氣候影響，水質(zhì)好，又可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補(bǔ)水等穩(wěn)定供水。太陽(yáng)能蒸餾器平板型多效太陽(yáng)能蒸餾器A1—進(jìn)口截面；A2—受熱面截面；A3—端部界面八、其它應(yīng)用1.太陽(yáng)能制氫——熱化學(xué)法制氫利用太陽(yáng)能熱化學(xué)循環(huán)制氫流程圖2.太陽(yáng)能高溫爐太陽(yáng)能爐（SolarFurnaces

）法國(guó)Odellio，用于科研，溫度可以達(dá)到3300℃

第三節(jié)太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換利用太陽(yáng)能利用的另一主要方面是利用光伏（Photovoltaic，PV）效應(yīng)將太陽(yáng)光的輻射能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｒ?、光伏效?yīng)半導(dǎo)體的能帶模型太陽(yáng)能電池的光伏效應(yīng)原理圖二、太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池就是利用光伏效應(yīng)的原理來(lái)工作的，所以太陽(yáng)能電池又稱(chēng)光伏器件。太陽(yáng)能電池技術(shù)是太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的核心組件。太陽(yáng)能電池發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)（1）太陽(yáng)能取之不盡，不受地球礦物能源短缺的影響；（2）可以方便就近供電，避免長(zhǎng)距離輸送；（3）太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)采用模塊化安裝，方便靈活，建設(shè)周期短，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，不易損壞，維護(hù)簡(jiǎn)單；（4）太陽(yáng)能是理想的清潔能源。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，如果安裝1kW光伏發(fā)電系統(tǒng)，每年可少排放CO2約2000kg、NOx約16kg、SOx約9kg，其他顆粒物約0.6kg。太陽(yáng)能電池發(fā)電的局限性（1）太陽(yáng)能發(fā)電受氣候條件限制，存在間歇性，需要配備儲(chǔ)能裝置；（2）能量密度較低，大規(guī)模使用需要占有較大面積；（3）發(fā)電成本相對(duì)高，初始投資大。各種太陽(yáng)能電池技術(shù)比較太陽(yáng)能電池種類(lèi)最高轉(zhuǎn)換效率%優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)單晶硅24.7±0.5長(zhǎng)壽命、技術(shù)成熟、轉(zhuǎn)換效率高成本高多晶硅20.3±0.5長(zhǎng)壽命、技術(shù)成熟、轉(zhuǎn)換效率高成本較高多晶硅薄膜16.6±0.4成本低廉、效率較高、穩(wěn)定性好生產(chǎn)工藝需提高非晶硅薄膜14.5（初始）±0.712.8（穩(wěn)定）±0.7重量輕、工藝簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換效率高、成本低廉穩(wěn)定性差，有效率衰退現(xiàn)象銅銦鎵硒電池19.5±0.6沒(méi)有光電效率衰退效應(yīng)、轉(zhuǎn)換率較高、穩(wěn)定性好、工藝簡(jiǎn)單銦和硒都是比較稀有的元索、材料來(lái)源缺乏CdTe/CdS電池16.5±0.5成本較低、轉(zhuǎn)化率較高、易于大規(guī)模生產(chǎn)鎘有毒（一）晶體硅太陽(yáng)能電池硅太陽(yáng)能電池示意圖1.單晶硅太陽(yáng)能電池單晶硅太陽(yáng)能電池板單晶硅太陽(yáng)能電池是第一代太陽(yáng)能電池，目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最大已接近20%。單晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)過(guò)程示意圖2.多晶硅太陽(yáng)能電池多晶硅太陽(yáng)能電池的主要優(yōu)勢(shì)是成本低，它是第二代太陽(yáng)能電池。由于單晶硅太陽(yáng)能電池需要高純硅材料，其材料成本占電池總成本的一半以上。相比之下，多晶硅電池材料制備方法簡(jiǎn)單、耗能少，可連續(xù)生產(chǎn)，但其效率較低。多晶硅太陽(yáng)能電池板（二）非晶硅太陽(yáng)能電池非晶硅玻璃薄膜太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)圖集成型非晶硅太陽(yáng)能電池

非晶薄膜硅太陽(yáng)能電池遮陽(yáng)系統(tǒng)疊層型非晶硅太陽(yáng)能電池疊層結(jié)構(gòu)非晶硅太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)非晶硅太陽(yáng)能電池的應(yīng)用從1980年日本Sanyo公司首次使用α-Si太陽(yáng)電池為袖珍計(jì)算機(jī)供電以來(lái)，α-Si太陽(yáng)電池的應(yīng)用領(lǐng)域不斷的在擴(kuò)大，對(duì)民用產(chǎn)品如手表、錄音機(jī)、電視機(jī)的供電，這種應(yīng)用主要是以低能耗為特點(diǎn)。非晶硅太陽(yáng)能電池的應(yīng)用在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是在玻璃上直接沉積非晶硅太陽(yáng)能電池做為屋頂瓦，此種屋頂瓦與普通的屋頂瓦規(guī)模、重量相同，可節(jié)省安裝空間，降低系統(tǒng)費(fèi)用。如日本目前正在實(shí)施的“百萬(wàn)屋頂”計(jì)劃，希望讓光電系統(tǒng)進(jìn)入家庭。非晶硅太陽(yáng)電池可用作偏遠(yuǎn)地區(qū)的照明和通信能源，可以用于汽車(chē)頂棚給汽車(chē)電池供電，可以作為小型發(fā)電系統(tǒng)，提供電源。非晶硅太陽(yáng)能電池的應(yīng)用目前太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，技術(shù)也較成熟，但仍然存在成本高、壽命短等問(wèn)題。三、光伏發(fā)電技術(shù)光伏發(fā)電是太陽(yáng)能電池的主要應(yīng)用。光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏電池板、控制器和電能儲(chǔ)存及變換環(huán)節(jié)構(gòu)成的發(fā)電與電能變換系統(tǒng)。太陽(yáng)光輻射能量經(jīng)由光伏電池板直接轉(zhuǎn)換為電能，并通過(guò)電纜、控制器、儲(chǔ)能等環(huán)節(jié)進(jìn)行儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換，提供負(fù)載使用。光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成圖光伏發(fā)電的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：太陽(yáng)光是一種清潔能源，光伏發(fā)電系統(tǒng)無(wú)污染，不產(chǎn)生溫室氣體；沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，安靜、可靠，無(wú)需特別維護(hù)、壽命長(zhǎng)，模塊化安裝、在光伏器件的壽命期內(nèi)，發(fā)電費(fèi)用是固定不變的。

缺點(diǎn)：光伏器件生產(chǎn)過(guò)程中耗能大，需要開(kāi)發(fā)現(xiàn)代節(jié)能的產(chǎn)工藝過(guò)程；光伏電站初始投資高，發(fā)電成本相對(duì)高。1.獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏電池陣列、充電控制器、蓄電池組、正弦波逆變器等組成。工作原理：光伏電池將接收到的太陽(yáng)輻射能量直接轉(zhuǎn)換成電能供給直流負(fù)載或通過(guò)正弦波逆變器變換為交流電供給交流負(fù)載，并將多余能量經(jīng)過(guò)充電控制器后以化學(xué)能形式存儲(chǔ)在蓄電池中，在日照不足時(shí)，存儲(chǔ)在蓄電池中的能量經(jīng)變換后供給負(fù)載。

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)2.并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由三大部分組成：光伏陣列，變換器、控制器等電力電子設(shè)備，蓄電池或其他儲(chǔ)能和輔助發(fā)電設(shè)備。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與公