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太阳能发电技术及其发展趋势和展望
1光伏发电技术
1.1光伏发电技术原理分类与特点 光伏发电技术是一种直接将太阳光的辐射转化为
电能的发电模式,利用了半导体PN结的光生伏特效 应。当太阳光照射在PN结上时,部分光被反射,其余
收稿日期:2019-01-29 基金项目:厦门理工学院高层次人才项目(YKJ17020R) 第一作者简介:上官小英,1994年生,女,福建泉卅人,2017年毕
SHANGGUAN Xiaoying1, CHANG Haiqing1, MEI Huaqiang2
(1. School of Optoelectronics and Communication Engineering, Xiamen University of Technology, Xiamen 361024, Fujian, China; 2. Xiamen Guanyu Science and Technology Co., Ltd., Xiamen 361000, Fujian, China)
0引言
能源是各国经济发展和繁荣的重要因素,目前全 球大部分能源仍来自化石燃料,由此产生的CO2形成 温室效应,并加快了化石燃料资源的枯竭。随着环境 恶化、资源短缺及燃料价格的波动,世界各国开始重 点关注可再生能源。与其他清洁能源如核能、水电等 相比,太阳能发电因其无污染、无噪声、不消耗燃料、 不排放温室气体和有害气体.最能体现可持续发展理 念,因此极具应用价值。太阳能是一种稳定且用之不 竭的清洁绿色能源,每天以12x10' MW的能量落在 地球表面,总能量相当于全世界20 a多的总能源消耗 量,具有满足日益增长的世界电力需求的巨大潜力叫 因此,太阳能发电日益成为世界新能源产业中规模数 量增长最多、成果显著的重要技术。太阳能发电根据 原理不同主要分为光伏发电和光热发电中国对光伏 发电特别是分布式光伏发电在政策和资金上给予了很 大的支持和鼓励,为推进太阳能发电产业的发展进程 以及中国能源补给和环境保护贡献了重要力量。
缺点,阐述了国内外发展和应用情况,总结了国内的相关法律政策,跟踪了太阳能发电领域最新发展动态
关键词:太阳能;光伏发电;光热发电;发展趋势
中图分类号:TM61512
பைடு நூலகம்
文献标识码:A
文章编号:2095-0802-(2019)03-0060-04
Solar Power Generation Technologies and Their Development Trends and Prospects
根据电池材料的研发阶段,光伏技术大致可分为三 代。由于半导体材料的类型不同,每一代的整体效率和 性能差别很大。第一和第二代光伏电池技术较为成熟, 已投入大规模的商业化生产;第三代电池技术则多处 于研发阶段。不同光伏电池材料的特性如表1所示。
表1太阳能电池材料特性表
光伏
实验室转 量产转换
技术 材料类型 换效率/% 效率川/%
光伏发电技术最重要的组件就是太阳能电池,根据 电池材料类型❾分为以下几种:a)晶体硅。单晶硅太阳 能电池、多晶硅太阳能电池;b)非晶硅。薄膜太阳能 电池;c)多元化合物。CdTe太阳能电池、CuInGaSe2太 阳能电池、CdS太阳能电池、GaAs太阳能电池等;d) 化学染料。染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池。
2019年第3期(总第162期)
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION
2019年3月
新能源建设
太阳能发电技术及其发展趋势和展望
上官小英S常海青I,梅华强2
(1.厦门理工学院光电与通信工程学院,福建厦门361024; 2.厦门冠宇科技股份有限公司,福建厦门361000)
摘 要:以当今全球能源形势为背景,综述了太阳能发电的意义、原理、分类、特点,比较分析了各种发电技术的优
优点
抉点
第一代 单晶硅
24.7
(硅片
23
转换效率高、 成本高、受环境因
使用寿命长、 素影响大、高污
技术) 多晶硅
20.3
18.5
技术成熟
染、耗能大
第二代 非晶硅
12.8
(薄膜 CuInSe: 19.8
技术) CdTe
19.6
8
成本低、质量 转换效率低;Cd含
12
轻、弱光下可 剧毒,污染环境;In
13
Abstract: Based on the current global energy situation, this paper reviewed the significance, principle, classification and charac teristics of solar power generation, compared the advantages and disadvantages of various power generation technologies, expoun ded the development and application at home and abroad, summarized relevant domestic laws and policies and tracked the latest developments in the field of solar power generation. Key words: solar energy; photovoltaic power generation; solar thermal power generation; development trends
发电
和Se是稀有元素,
难以大规模生产
第三代 染料敏化⑴ 22.7 (多结 有机电池 6.77 技术) 聚光电池 42.7
18 染料敏化与有 处于探索开发阶
机成本低叫无 段,稳定性差;聚
业于厦门理工学院通信工程专业,在读硕士研究生
通讯作者:常海青,1966年生,男,硕士,教授,硕士生导师
・60・
部分或变成热能,或使光子与半导体的原子价电子发 生碰撞形成空穴电子对。由于存在扩散运动,P区带正 电,N区带负电,PN结两端产生电势差,如果将多个 电池串联或并联在一起,接通外电路就会形成电压和 电流,太阳能便被转化为电能。