西安光伏發電

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西安光伏發電的主要原理及轉換率

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西安光伏發電的主要原理及轉換率

發布日期:2018-05-11 作者: 點擊:

西安光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結后,空穴由P極區往N極區移動,電子由N極區向P極區移動,形成電流。

西安光伏發電.jpg

光伏發電

  光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程;其次,是形成電壓過程。

  多晶硅經過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結。然后采用絲網印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經過燒結,同時制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。發電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網。發電系統成本中,電池組件約占50%,電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。

光伏發電項目是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

光伏發電的轉化率

單晶硅

大規模生產轉化率:19.8——21%;大多在17.5%。目前來看再提高效率超過30%以上的技術突破可能性較小。

多晶硅

大規模生產轉化率:18——18.5%;大多在16%。和單晶硅一樣,因材料物理性能限制,要達到30%以上的轉化率的可能性較小。

砷化鎵

砷化鎵太陽能電池組的轉化率比較高,約23%。但是價格昂貴,多用于航空航天等重要地方。基本沒有規模化產業化的實用價值。

薄膜

薄膜光伏電池具有輕薄、質輕、柔性好等優勢,應用范圍非常廣泛,尤其適合用在光伏建筑一體化之中。如果薄膜電池組件效率與晶硅電池相差無幾,其性價比將是無可比擬的。在柔性襯底上制備的薄膜電池,具有可卷曲折疊、不拍摔碰、重量輕、弱光性能好等優勢,將來的應用前景將會更加廣闊。

目前非晶硅薄膜轉化率9%左右。非晶硅的轉化率卻有希望提升得更高。

效率衰減

晶硅光伏組件安裝后,暴曬50——100天,效率衰減約2——3%,此后衰減幅度大幅減緩并穩定有每年衰減0.5——0.8%,20年衰減約20%。單晶組件衰減要約少于多晶組件。非晶光做組件的衰減約低于晶硅。

因此,提升轉化率、降低每瓦成本仍將是西安發電光伏未來發展的兩大主題。無論是哪種方式,大規模應用如果能夠將轉化率提升到30%,成本在每千瓦五千元以下(和水電相平),那么人類將在核聚變發電研究成功之前得到最為廣泛、最清潔、最廉價的幾乎無限的可靠新能源。


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關鍵詞:西安光伏發電

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