上文我們介紹了什么是太陽能、太陽能的利用，以及我國各地區(qū)太陽能資源狀況，本文主要介紹將太陽能轉(zhuǎn)為電能的應用技術。

中國館世博中心主題館太陽能應用技術

在太陽能的有效利用中，太陽能發(fā)電系統(tǒng)是近些年來發(fā)展最快，也是最具活力的研究領域，是其中最受矚目的項目之一。太陽能是一種輻射能，利用太陽能發(fā)電是將太陽光轉(zhuǎn)換成電能。目前，太陽能發(fā)電有兩種方式：一種是光→熱→電轉(zhuǎn)換方式，另一種是光→電直接轉(zhuǎn)換方式。為此，人們研制和開發(fā)了太陽能電池，設計和建設獨立、并網(wǎng)的光→電直接轉(zhuǎn)換太陽能發(fā)電系統(tǒng)，有專家認為太陽能發(fā)電量最終將在電力供應中占20%（這個數(shù)據(jù)是幾年以前根據(jù)市場來測算的，按照目前太陽能的發(fā)展前景和各個國家對可再生能源的政策傾斜，其占比遠遠不止這個數(shù)）。

(1)光→熱→電轉(zhuǎn)換方式。

槽式太陽能熱發(fā)電流程

這種方式是通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的太陽能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)蒸汽的熱能，再驅(qū)動汽輪發(fā)電機發(fā)電。前一個過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程，后一個過程是熱一電轉(zhuǎn)換過程，其發(fā)電工藝流程與普通的火力發(fā)電相似。太陽能熱能發(fā)電的缺點是效率很低而成本很高，估計它的投資至少要比普通火電站高5-10倍，一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20億-25億美元，平均lkW的投資為2000-2500美元。因此，目前只能小規(guī)模地應用于特殊的場合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟上很不合算。所以，太陽能熱能發(fā)電還不能與普通的火電站或特種相競爭。

迪拜700MW一塔三槽光熱發(fā)電項目

(2)光→電直接轉(zhuǎn)換方式。

光伏發(fā)電原理圖-并網(wǎng)

光伏發(fā)電原理圖-離網(wǎng)

這種方式是利用光電效應將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光→電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種基千光生伏特效應將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能，在外電路上產(chǎn)生電流。將許多個太陽能電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可構(gòu)成輸出功率比較大的太陽能電池方陣。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點。太陽能光伏發(fā)電與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染；太陽能電池可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用電的獨立太陽能發(fā)電系統(tǒng)，這些特點是其他電源無法比擬的。

天合光能組件-電多多

太陽能電池也同晶體管一樣，是由半導體構(gòu)成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金材料。用于制造太陽能電池的高純硅，要經(jīng)過特殊的提純處理制作。太陽能電池的工作原理是半導體PN結(jié)的光生伏打效應。所謂光生伏打效應就是當物體受光照時，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流。當太陽光或其他光照射到半導體的PN結(jié)時，產(chǎn)生光生電子一空穴對，在內(nèi)建電場作用下，光生電子和空穴分離，太陽能電池兩端出現(xiàn)異性電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓＂，這就是“光生伏打效應”。若在內(nèi)建電場的兩側(cè)引出電極并接上負載，則負載就有“光生電流“流過，從而獲得電功率輸出。

光伏應用領域

太陽能電池只要受到陽光或燈光的照射，就能夠把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽柲茈姵乜砂l(fā)出相當于所接收光能的10%-20%的電。一般來說，光線越強，發(fā)出的電能就越多（當然溫度也是影響發(fā)電效率的一個因素）。為了使太陽能電池板最大限度地減少光反射，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽话阍谔柲茈姵匕宓纳厦娑济捎幸粚涌煞乐构夥瓷涞哪?，從而使太陽能電池板的表面呈紫色?br/>