Question

太阳能光伏发电是什么意思 怎么理解 原理是什么

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Answer 1

　　太阳能电池组件是太阳能发电系统将光能转换成电能的核心部件，太阳能电池片就是这些核心部件里的关键器件；太阳能是一种辐射能，它必须借助于能量转换器才能转换成为电能。这种把光能转换成电能的能量转换器，就是太阳能电池片。太阳能硅电池原理的基础是半导体PN结的光生伏打效应。就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压这种现象，就是著名的光生伏打效应，使PN结短路，就会产生电流。众所周知，物质的原子是原子核和电子组成的，原子核带正电、电子带负电。电子就像行星围绕太阳运转一样，按照一定的轨道围绕着原子核旋转。单晶硅的原子是按照一定的规律排列的，硅原了的最外电子壳层带有4个电子。
　　每个原子的外层电子都有固定的位置，并受原子核的约束。它们在外来能量的激发下，如受到太阳光辐射时，就会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，同时在它原来的地方留出一个空位，即半导体物理学中所谓的“空穴”。由于电子带负电，空穴就表现为带正电。电子和空穴就是单晶硅中可以运动的电荷。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体中掺人能够俘获电子的硼、铝、镓、铟等杂质元素，那么就构成了空穴型半导体，简称P型半导体。如果在硅晶体中掺入能够释放电子的磷、砷或锑等杂质元素．那么就构成了电子型的半导体，简称N型半导体。若把这两种半导体结合在一起，由于电子和空穴的扩散，在交界面处便会形成PN结，并在结的两边形成内建电场，又称势垒电场。由于此处的电阻特别高，所以也称为阻挡层。当太阳光照射PN结时，在半导体内的原子由于获得了光能而释放电子，同时相应地便产生了电子空穴对．并在势垒电场的作用下，电子被驱向N型区，空穴被驱向P型区，从而使N型区有过剩的电子．P型区有过剩的空穴。于是，就在PN结的附近形成了与势垒电场力方向相反的光生电场。
　　光生电场的一部分抵消势垒电场，其余部分使P型区带正电。N型区带负电；于是，就使得在N型区与P型区之问的薄层产生了电动势，即光生伏打电动势。当接通外电路时便有电能输出。这就是PN结接触型单晶硅太阳能电池发电的基本原理。若把几十个、数百个太阳能电池单体串联、并联起来，便可获得几十瓦到两百多瓦的输出功率，从而组成太阳能电池组件，太阳能电池组件再经过串联、并联组成太阳能电池方阵，电池方阵能够输出足够功率供负载使用。

Answer 2

光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。
理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。国产晶体硅电池效率在10至13％左右，国外同类产品效率约12至14％。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电正在起步阶段。

Answer 3

太阳能一般指太阳光的辐射能量。
自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。
太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。
利用太阳能的方法主要有:
使用太阳能电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能
使用太阳能热水器，利用太阳光的热量把水加热
利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电
利用太阳光的光能中的粒子打击太阳能板发电
利用太阳能进行海水淡化
太空太阳能转换电能储存，传输地面电能接收站，讯号接收站
根据环境与环境太阳日照的长短强弱，可移动式和固定式太阳能利用网
太阳能运输(汽车、船、飞机...等)、太阳能公共设施(路灯、红绿灯、招牌...等)、建筑整合太阳能(房屋、厂房、电厂、水厂...等)
太阳能装置，例如:太阳能计算机、太阳能背包、太阳能台灯、太阳能手电筒...等各式太阳能应用与装置
现在，太阳能的利用还不很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了很好的应用。
目前，全球最大的屋顶太阳能面板系统位于德国南部比兹塔特(Buerstadt)，面积为四万平方米，每年的发电量为450万千瓦时。
日本为了达成京都议定书的二氧化碳减量要求，全日本都普设太阳能光伏板，位于日本中部的长野县饭田市，居民在屋顶设置太阳能光伏板的比率甚至达2%，堪称日本第一。而在中国的江苏睢宁，太阳能利用率更达到95%，可谓全中国第一。
光电转换光电转换又称太阳能光伏。太阳能板是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体太阳能电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较大的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。
太阳能板可以制成不同形状，而又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面开始使用光伏板组件，被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
光热转换现代的太阳能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
太阳能的优点
在光照充足的地区(例如:太空向阳区、海洋、海岸、空旷岩地...等)，太阳能的供应源源不断，生产过程不会产生环境污染，又不会消耗其他地球资源或导致地球温室效应。太阳能能源取自于太阳，来源源源不绝，太阳能为良好能源如同水力或风力，各处皆积极发展太阳能。
太阳能设施可采取立体式设施，如同风能设施，可保护许多陆地和生态。
太阳能的缺点
目前利用太阳能的各种技术都具有成本很高的缺点，因此首期资本投资不菲。
除此之外，在许多阴雨绵绵的地区、或是日照短的，很难完全靠太阳能供应，投资报酬率较低。另外，除非有大量的太阳能板或更成熟的太阳能技术，不然目前仍然难以产生大量电源供给使用是其缺点。
除此之外，太阳能板寿命有限。大约是10-20年。而制作时所需使用的大量硅、锗、硼可能会造成其他方面的污染，得先做好事先的管控处理。

Answer 4

利用太阳光进行发电，原理:太阳能电池在接受太阳光照射时，利用太阳能电池组成部分（PN节）产生的自建电场，将受到激发的电子，空穴对分隔，其中电子聚集在半导体N端，而空位聚集在半导体P端，从而在半导体两端造成电位差，从而可以实现光能向电能的转化。

Answer 5

太阳光照射到光电材料上会产生电荷移动，电荷积累形成电压，实现发电。