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太陽能光伏發電原理與柴油發電機發電比哪個好?

2019-07-11
來源: 頂博電力
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一、太陽能光伏發電原理介紹

光生伏打效應在液體和固體物質中都會發生,但是隻有固體在太陽光照射下的光電轉換效率較高。利用光生伏打效應原理制成晶體矽太陽能電池,可将太陽的光能直接轉換成為電能。太陽能光伏發電的能量轉換器是太陽能電池,又稱光伏電池,是太陽能光伏發電系統的基礎和核心器件。太陽能轉換成為電能的過程主要包括3個步驟:

(1)太陽能電池吸收一定能量的光子後,半導體内産生電子一空穴對,稱為“光生載流子”,兩者的電極性相反,電子帶負電,空穴帶正電。

(2)電極性相反的光生載流子被半導體PN結所産生的靜電場分離開。

(3)光生載流電子和空穴分别被太陽能電池的正、負極收集,并在外電路中産生電流,從而獲得電能。

太陽能光伏發電的原理

太陽能光伏發電原理如下圖所示。當光線照射太陽能電池表面時,一部分光子被矽材料吸收,光子的能量傳遞給矽原子,使電子發生躍遷,成為自由電子,在PN結兩側集聚形成電位差。當外部電路接通時,在該電壓的作用下,将會有電流流過外部電路産生一定的輸出功率。這個過程的實質是光子能量轉換成電能的過程。

在太陽能發電系統中,系統的總效率η由太陽能電池組件的光電轉換效率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負載的效率等決定。目前,太陽能電池的光電轉換效率隻有17%左右。因此,提高太陽能電池組件的光電轉換效率、降低太陽能光伏發電系統的單位功率造價,是太陽能光伏發電産業化的重點和難點。

二、太陽能光伏發電與柴油發電機發電哪個好?

太陽能光伏發電機有這些劣勢:1、地理分布、季節變化、晝夜交替會嚴重影響其發電量,當沒有太陽的時候就不能發電或者發電量很小,這就會影響用電設備的正常使用;2、能量的密度低,當大規模使用的時候,占用的面積會比較大,而且會受到太陽輻射強度的影響;3、光伏系統的造價還比較高,系統成本40000~60000元/kW,初始投資高嚴重制約了其廣泛應用;4、年發電時數較低,平均1300 h;5、精準預測系統發電量比較困難。

柴油發電機有不受環境地域影響,體積小占用空間小,成本低經濟性能高,維修保養方便,操作簡單等優勢,因此被廣泛用于工業,農業,消防,軍用等多個領域,是我們理想的電力及動力設備。

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