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作者:云南华尔迪2022/8/3 8:25:26






众所周知,太阳能是当今社会一种大有前途的可再生电源,对太阳能的利用离不开太阳能电池板这个中介,那太阳能电池板可以在没有太阳的夜间发电吗?要想厘清这个问题,首先我们需要来了解一下太阳能电池板的工作原理:

太阳能发电有两种方式,一种是光热发电:光能—热能—电能转换方式,另一种是光伏:光能—电能直接转换方式。光热发电是通过太阳辐射产生的热能发电,与普通的火力发电一样,将水烧开变为水蒸气后带动发电机发电。







优缺点

与常用的发电系统相比

优点

太阳能发电被称为理想的新能源。①无枯竭***;②,无噪声,无污染排放外,干净(无公害);③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;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使用者从感情上容易接受;⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。

缺点

①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。以目前的科学技术来讲,利用太阳能来发电,设备成本高,太阳能利用率却较低,不能广泛应用,目前主要用在一些特殊环境下,如等。







光伏发电是利用了半导体界面的光生伏应,它将光能直接转变成为了电能的一种技术,而光热发电则是要利用大规模阵列抛物,或者蝶形镜面收集太阳的热能,从而通过换热装置来提供蒸汽,集合传统的汽轮发电机的工艺,来达到发电的目的,两者在不同的发电概念下,组成部分也有着各自不同的工艺,光伏主要是由太阳能电池板,控制器和逆变器三大部分组成,主要的部分是由电子元器件构成,而光热则是选择避免了昂贵的硅晶体电转换工艺,不仅大大的降低了太阳能发电的成本,并且这样形式的太阳能是其他形式太阳能无法相比较的,光热发电的工艺将太阳能所烧热的水,储存在一个绝大的容器中,即使太阳已经落山几个小时后,它仍能够带动汽轮发电。







太阳能光伏发电原理

光生伏打效应在液体和固体物质中都会发生,但是只有固体(尤其是半导体PN结器件)在太阳光照射下的光电转换效率较高。利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池,可将太阳的光能直接转换成为电能。太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池,是太阳能光伏发电系统的基础和器件。太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤:

(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子一空穴对,称为“光生载流子”,两者的电极性相反,电子带负电,空穴带正电。

(2)电极性相反的光生载流子被半导体PN结所产生的静电场分离开。




(3)光生载流电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集,并在外电路中产生电流,从而获得电能。

太阳能光伏发电原理如下图所示。当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收,光子的能量传递给硅原子,使电子发生跃迁,成为自由电子,在PN结两侧集聚形成电位差。当外部电路接通时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。





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