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2022-05-05
我们为什么要大力发展太阳能光伏发电？
什么是太阳能，相信很多人对太阳能都有一个大概的了解，来说明太阳能应用的相关技术。我们来谈谈太阳能应用技术中的光伏发电。主要有两个方面：原理和优势。
光电效应可以发生在液体和固体材料中，但只有固体（特别是半导体PN结器件）在阳光下具有较高的光电转换效率。利用光电效应的原理制造晶体硅太阳能电池，可将太阳的光能直接转化为电能。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核心设备。太阳能转换为电能的过程主要包括三个步骤。
(1）太阳能电池吸收一定量的光子能量后，在半导体中产生电子-空穴对，这被称为 "光生载流子"。两者的极性是相反的。电子是带负电的，空穴是带正电的。
(2) 极性相反的光生载流子被半导体PN结产生的静电场所分离。
(3）光产生的载流子和空穴分别被太阳能电池的正负极收集，并在外部电路中产生电流，获得电能。
当光照到太阳能电池的表面时，部分光子被硅材料吸收，光子的能量转移到硅原子上，使电子发生转变，成为自由电子，在两侧电位差上汇聚形成PN结。当外部电路接通时，在这个电压的作用下，电流会流经外部电路，产生一定的输出功率。这个过程的实质是将光子能量转化为电能的过程。
在一个太阳能发电系统中，系统的总效率η由太阳能电池组件的光电转换效率、控制器效率、电池效率、逆变器效率和负载效率决定。目前，太阳能电池的光电转换效率只有17%左右。因此，提高太阳能电池组件的光电转换效率，降低太阳能光伏发电系统的单位电力成本，是太阳能光伏发电产业化的重点和难点。自太阳能电池问世以来，晶体硅一直是主要材料。目前对硅太阳能电池转换效率的研究主要集中在增加能量吸收表面（如使用双面电池来减少反射），使用灰化和钝化技术来提高硅太阳能电池的转换效率，以及-薄电池。
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