光学与光电技术

光伏发电技术发展与前景分析 

来源:光学与光电技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-02-05

当今社会,经济高速发展,人们对美好生活的需求不断提高,为了追求更好的生活品质,越来越多高端、智能的电器走入了人们日常生活中,成为我们生活起居必不可少的一部分。家用电器,必不可少的就是电源,若是没有电源的维持,不仅对我们的家庭生活产生负面影响,我们的出行和工作也会受到很大的影响。在经济快速发展的今天,我们对电能的需求越来越多,为了维持社会经济的可持续发展,需要获取更多的电能才能满足发展的需要。太阳能发电以其取之不尽、清洁干净的显著优势成为人们获取电能的主要方式之一。

1 太阳能光伏发电

1.1 光伏电池

光伏电池是太阳能光伏发电中必不可少的组成部分,它是将光能转换成电力的器件,是太阳能发电的核心零件。光伏电池的工作原理就是光子能量转换为电能的过程。随着我国不断发展和完善光伏发电技术,2007 年年底,全国从事太阳能电池生产的企业已经达到50 多家,太阳能电池的年产量已经达到了1188MW,尤其是多晶硅材料生产取得重大突破,为我国大规模发展光伏发电打下了坚实的基础。由此,2007年是我国光伏产业发展非常迅速的一年,也是我国整个光伏产业出现投资热潮的转折点。但是,随着光伏产业的大范围使用,光伏电池的缺点和不足逐渐显现出来,例如太阳能电池的下效率和速度较低,并且成本高,获得的经济效益与投资不成正比。太阳能光伏电池开发初期,都是用硅片作为太阳光伏发电的基础,虽然该技术已经发展得较为成熟,但是,成本一直都很高,因此,很多企业都在努力开发新一代的光伏电池以作替代。随着各家企业的共同努力,光伏电池的电池组件发展得越来越先进,不管是薄膜技术、自动跟踪技术或是叠瓦技术,光伏电池的转换效率和速度越来越快,成本越来越低。我国是太阳能产品的制造大国,不过目前我国的产品基本只用于出口,但是,我国太阳能资源十分丰富,其中,青藏高原、内蒙古高原等高原地区是大规模开发和利用太阳能的地区。我国在开发太阳能电池上主要运用叠瓦技术和PERC 技术,研究人员紧跟科技发展脚步,不断更新新技术增强太阳能电池的转换速度和效率,并尽可能的减少成本,以此保证更高的经济效益。

1.2 追踪光电排列的最大发电效率

太阳能光伏发电技术设备受自然环境的影响较大,季节、海拔、天气、昼夜等都会影响太阳辐射度,从而对光伏设备产生非常大的影响。光伏设备接受到的太阳辐射小,能转换成电能的能源就少,发电效率就会大大降低,因此,需要有针对性地改良光伏设备,在最大程度上接受更多的太阳辐射。

光伏电池排列的好坏在光电技术中有非常重要的影响,光伏电池排列的好,可以有效提高太阳能转换成电能的速度和效率。为了找到光伏电池更好地排列方式,需要在转化效率最高的地区进行跟踪研究,在太阳能光伏发电的整个场地,对辐射和电流进行必要的检查,以此找出发电效率最好的电池,对其进行追踪监测,找出发电效率高的原因并与其他光伏电池进行分析对比,并实地考察该电池与其他电池的位置、光照角度和辐射强度等的不同,通过细致的分析,找出该电池转化率最高的原因。由此可以对比改善其他光伏电池转化率低的问题,提高经济效益。不仅如此,还可以对太阳光伏电池的整体发展起到很好的推进作用,为我国光电技术发展作出重大贡献。

1.3 聚光光伏技术

聚光光伏,简称CPA,该技术主要是将太阳能聚集后通过光伏电池转换成电能,为了使太阳辐射更多地聚集到光伏电池上,提高这一区域的输电率,需要在光伏发电的过程中,依据最新的聚光光伏发电技术,将能量充足的太阳辐射聚集在光伏电池上,使更多的太阳能转换为电能,以此提高光伏发电效率。CPA 是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。

2 太阳能光伏发电技术的优点

2.1 先进性

随着太阳能发电技术的迅猛发展,很多国家都已经非常注重该产业的投资前景,通过各国的努力,太阳能光伏技术发展逐渐步入正轨,产品质量越来越好,成本也在逐渐降低。目前,我国太阳能光伏发电产业通过多年努力,已经得到了较好的成果,甚至可以参与国际竞争,并有望达到国际领先水平的行业。作为我国发电产业中较为先进的技术,光伏发电直接将太阳能转换为电能,中间不需要经过任何其他过程,现在,电能转换率较高,发电的形式也简单、快捷。由于建设一个太阳能发电系统所需周期较短、干净环保,因此,太阳能光伏发电技术在我国发电技术中占有很重要的地位。

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