劉文斐

摘要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及地球能源的大量使用，能源的開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展逐漸成為當(dāng)前社會(huì)密切關(guān)注的熱點(diǎn)問題，能源短缺與國(guó)家發(fā)展速度之間的矛盾日益突出，地球正面臨著資源枯竭與環(huán)境污染的雙重打擊，太陽能源作為一項(xiàng)新興的再生能源，關(guān)于其利用受到了眾多科研人員的重視，近些年來，越來越多的科研人員投入到了關(guān)于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究工作中，關(guān)于太陽能發(fā)電技術(shù)的研究已經(jīng)成為當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題了，因此，本文也主要根據(jù)當(dāng)前太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)其在部分領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，希望能為我國(guó)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步具有一定的積極意義。

關(guān)鍵詞：太陽能；光伏發(fā)電技術(shù)；應(yīng)用

伴隨著化工產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，石油、煤礦等化學(xué)能源的儲(chǔ)量越來越少，太陽能作為可再生的清潔能源，眾多國(guó)家對(duì)其都給予了足夠的重視，其具有的發(fā)展前景不可估量。多年來，國(guó)家投入了大量的人力與資金對(duì)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了大力的研究，太陽能在各個(gè)領(lǐng)域的使用越來越廣泛，其由于效率高以及干凈等特點(diǎn)被眾多使用者喜愛，其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也受到了社會(huì)各界的密切關(guān)注。

一、太陽能光伏發(fā)電主要技術(shù)

1.1.太陽能電池技術(shù)

太陽能電池是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，其主要作用是將太陽輻射轉(zhuǎn)化為電流，在太陽能系統(tǒng)中，電池一般不獨(dú)立使用，其主要是利用并聯(lián)以及串聯(lián)等多種連接方式將所有獨(dú)立的小電池單元連接使用，其作為一個(gè)整體的系統(tǒng)功率可高達(dá)上百瓦。由于電池技術(shù)是由太陽能電池連接而成，因此，其需要面對(duì)兩個(gè)方面的問題，一是降低技術(shù)成本，在電池技術(shù)發(fā)展的初期，其都是以硅片作為電池的原材料，其成本較高，而近些年，則主要利用薄膜技術(shù)進(jìn)行電池的生產(chǎn)，由于其生產(chǎn)成本低，且生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)單，因此，其得到了廣泛的使用，其對(duì)于成本的降低具有極其主要的作用。而另一方面則是提升系統(tǒng)工作效率，目前，國(guó)外已經(jīng)研發(fā)出了效率較高、價(jià)格便宜的太陽能電池，與此同時(shí)，還有部分電池采用新興結(jié)構(gòu)通過減少電能損耗增大使用效率，其在提升電池效率方面也得到了很大的利用。

1.2.聚光光伏技術(shù)

在一般情況下，經(jīng)過云層折射、散射等到達(dá)地面的陽光其能量較低，因此，提升太能源的使用率成為相關(guān)科研人員急需解決的問題之一。為了提升太陽能的利用率，當(dāng)下采用了聚光光伏技術(shù)，其在很大程度上提升了其利用率。關(guān)于聚光光伏技術(shù)的使用，其主要兩個(gè)方面提升其利用率，第一，增強(qiáng)單位面積內(nèi)太陽能輻射的強(qiáng)度，其主要是通過減小聚光電池的面積，將太陽能聚集到小面積的聚光電池上，從而提升陽光強(qiáng)度。第二，降低材料成本，使用較為便宜的聚光器，而不是價(jià)格較高的太陽能電池，其能夠在一定程度上降低成本。目前，我國(guó)2009年研發(fā)的新型聚光器，其憑借著價(jià)格低、個(gè)頭小、使用率高等優(yōu)勢(shì)得到廣泛使用。

1.3.最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)

光伏陣列的最大功率點(diǎn)主要是由于伴隨著太陽強(qiáng)度的變化，光伏陣列的功率輸出也會(huì)產(chǎn)生一定的變化，當(dāng)光伏陣列達(dá)到最大功率時(shí)，其就是最大功率點(diǎn)。當(dāng)其使用電壓大于最大功率點(diǎn)所需要的電壓時(shí)，則光伏陣列的工作功率就會(huì)降低，但是當(dāng)使用電壓低于最大功率點(diǎn)所需要的電壓時(shí)，其工作效率與輸入電壓的大小成正比變化，因此，為了提升工作效率，同時(shí)降低不必要的電能損耗，就應(yīng)該使得工作電壓與最大功率點(diǎn)相適應(yīng)，其就是最大功率點(diǎn)的追蹤技術(shù)。

二、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

2.1.光伏電站

光伏電站主要是利用太陽能進(jìn)行供電，其需要較大的占地面積，因此，我國(guó)大部分的光伏電站主要分布在土地資源較為充裕的西部地區(qū)，并且，由于我國(guó)西部地區(qū)的海拔較高，太陽能資源豐富，其為我國(guó)光伏電站的發(fā)展提供了極大的地理優(yōu)勢(shì)。目前，由于我國(guó)西部地區(qū)人員稀疏，且煤礦資源豐富，因此，我國(guó)西部光伏電站產(chǎn)生的電能一般通過變電站向東部發(fā)達(dá)地區(qū)傳送，其為東部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了極其巨大的貢獻(xiàn)。在沙漠，土地資源豐富，且陽光較大，并且，我國(guó)的沙漠面積較為廣闊，因此，未來我國(guó)光伏電站的建設(shè)具有不可限量的發(fā)展前景。

2.2.光伏建筑

在部分發(fā)達(dá)城市，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快，且用電需求大，因此，甚至有部分城市到了夏天往往采取拉閘的方式來限制電量的使用，其對(duì)于城市居民的生活以及生產(chǎn)工作都造成了極大的不便，因此，在建筑上安裝光伏電池成為了解決城市用電緊張的重要方法之一。其主要是通過在建筑上安裝光伏電池，提供建筑內(nèi)部的用電需求，縮短電量供應(yīng)的距離，在很大程度上降低損耗，同時(shí)，節(jié)約了電量傳輸線路建造的成本，建設(shè)光伏建筑已經(jīng)成為目前我國(guó)發(fā)達(dá)城市解決用電緊張的主要方法之一。

2.3.農(nóng)村用電

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在很大程度上解決了農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)的用電問題。在以前，部分山村由于位置偏遠(yuǎn)、地勢(shì)艱險(xiǎn)，其對(duì)于電力的運(yùn)輸造成了極大的困難，因此，眾多偏遠(yuǎn)山村往往都用不上電。而太陽能光伏發(fā)電技術(shù)則解決了農(nóng)村的問題，目前，許多偏遠(yuǎn)山村通過建設(shè)小型的光伏發(fā)電站或者建設(shè)用戶自己的發(fā)電系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)供電的目的，與此同時(shí)，還減少了電力運(yùn)輸?shù)拇罅康木€路鋪設(shè)成本，降低了由于長(zhǎng)距離運(yùn)輸電量造成的電力損耗。

三、結(jié)論

綜上所述，太陽能是二十一世紀(jì)人們可以大力使用的新型的清潔能源，對(duì)于其技術(shù)的研究以及應(yīng)用也受到了相關(guān)科研人員的重視，太陽能作為一種清潔的、用之不盡的可再生能源，其具有無限美好的發(fā)展前景，因此，本文主要根據(jù)當(dāng)下太陽能光伏發(fā)電的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)太陽能電池技術(shù)、聚光光伏技術(shù)以及光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)答介紹，并對(duì)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在光伏電站、光伏建筑以及農(nóng)村用電等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)介紹，希望能為我國(guó)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步具有一定的幫助作用。

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