光伏發電技術特點分析范文

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1光伏發電的特點

（1）發電原理具有先進性，光伏發電的發電遠原理是將光直接轉化為電子，不存在中間過程，也沒有機械運動，這就意味著，在這個過程中，沒有燃燒，不會污染，并且發電形式極為簡單。從這個角度來說，這種技術的發電效率極高。（2）太陽能資源是取之不盡，用之不竭的資源，另外還有一個突出的優勢就是它是清潔型能源，非常環保，陽關不管是哪里都有，并且并不需要運輸費用，也沒有霸權國家進行壟斷。我國應該充分利用這項資源，對其進行科學地利用，這對于我國實現可持續發展有著非常巨大的作用。光伏發電所的主要原料是硅，這種原料在我國儲存非常豐富。（3）光伏發電系統非常便于安裝、搬遷以及擴大容量，通過多年的研究，我國的光伏發電系統性能也更加穩定、可靠。另外，最為重要還是這種系統不需要工作人員進行把手，維修與養護的成本也比較低。

2光伏電池的分類及發電效率

太陽能電池單體是將光向電轉化的最小單元，其工作電壓基本為0.45-0.5V，而其工作電流密度在（20-25）mA/cm2。太陽能電池單體可以基進行串聯或者并聯，從而形成一組電池。通常來說，其功率能夠達到幾W或者是幾十W，并能夠獨立作為電源的最小單元。它能夠單獨被使用，電池組件在經過串聯或者并聯的方式被安裝在特有的支架上，然后形成電池方陣，這樣就能夠完全滿足輸出功率的各種要求。

2.1太陽能電池的分類目前，我國的光伏發電技術還處于初級階段，正在研發的太陽能電池，種類不少。其中，比較常見的是市場上的結晶硅?；菊紦袌龅陌顺梢陨?。而其中，CIGS（銦硒鎵銅）、CdTe（碲化鎘）和非晶硅等薄膜型，以及基于GaAs(砷化鎵)等的Ⅲ—V族化合物型太陽能電池，有部分也已投入使用。其中電力用的控制板、配電盤等基本還處于開發階段，想要進入成熟期，還有很長一段路要走。近些年來，我國在這個領域的研究，主要及中資結晶硅電池方面。我國在這些方面進行了深入研究。也就是對薄膜型太陽能電池、多結化技術等進行開發。研究的目的是為了提高工作的效率、降低投入成本，從而能夠有效的實現太陽能電池性能的提高。

2.2光電轉換效率針對文章所闡述的結晶硅電池來講，單晶硅的模塊效率比多晶硅效率低一些，而結晶硅的工作效率則遠遠高于以上兩者，因此，我國在結晶硅方面的研究力度比較大。其中化合物薄膜比例在0.12，而硅薄膜型在0.09-0.10左右，如果是采用Ⅲ—V族化合物半導體制作的電池，效果就會比較高，在研究的過程中，這種電池的研究比例在0.4左右。而其中對于有機體系的光伏電池單體水平為0.12，近些年來，我國在這個方面的研究已經達到了0.14以上。并且，我國在有機系列太陽能組件性能方面的研究已經初具規模。我國在這個方面的研究力度一直在不斷加強，其中針對高性能納米材料的研究取得了一定成就，開發除了可以吸收大量光敏試劑的高性能納米材料Ti02薄膜電極，另外也合成研究出了可以大范圍吸收太陽光的光敏劑。而且制作DSSC電池的材料成本低，封裝較簡單容易，預計商業化生產成本相當低，故為最有吸引力的太陽能電池。

3致力于光伏發電高可靠性的研究

我國市場對于太陽能電池模塊的需求非常迫切，因此，我國相關部門以及工作人員針對這些方面的研究具體有四個方向：分別為獨立行政法人產業技術綜合研究所進行的“高可靠性太陽電池組件開發、評價中的可靠性研究”；獨立行政法人新能源產業技術開發機構委托的“太陽能光伏發電系統下世代高性能技術的開發”；作為經濟產業省輔助事業的“亞細亞基準認證推進事業；作為國際活動、產綜研、美國NREL、EU總局研究中心的“太陽能電池組件可靠性國際標準認證”。

在上文所闡述的論點中，針對對“亞細亞基準認證推進事業（主題名：也就是利用太陽能進行發電的可靠性，品質試驗方式的國際標準化）等有關內容進行了介紹。在這個項目上的研究，日本研究的成果很突出，他們建立了太陽能發電技術的研究專項小組，并且同一般的財團法人所建立的電氣環境演技所一同建設。此次研究的內容包括國內以及國外市場上所銷售的各種光伏組件，如果是依據相關規定，在可靠性方面，如果要延長實驗時間，就需要采用各種各樣的實驗方法，同時采用篩選的方式在不斷進行研究。而在下文中所研究的高溫高濕試驗的延長，又通過各種實驗相組合的方法進行了不斷的探索研究。以下對高溫高濕的實驗延長結果與PID試驗結果進行分析：進行DH實驗，一般來說時間都會相對較長，大約要在1000h左右的時間進行評價，而如果實驗延長，那么其評價時間也會相對延長，實驗的對象要根據市場的實際銷售情況進行，其中組件A，需要3倍的3000h，最大輸出功率（Pm）也幾乎未發現降低；組件B，歷時1000h，Pm稍許下降，但DH3000h則Pm下降5%-10%。無論對哪塊組件按IEC規格的DH試驗，在1000h內很少見到輸出功率的降低，如延長到3000h的輸出功率，二者之差將會明顯出現。比原來的試驗時間延長了，但作為光伏組件之間的比較方法，這是一個有效的方法。除此之外，最近幾年比較熱門的PID，則是需要采用直流電壓，其中光伏組件由于內部產生了一部分的泄漏電流，因此而出現計劃反映，PID也就是防止電池單體內電子移動產生輸出功率從而減輕這樣的現象。作為再現PID的試驗方法有：在組件前面玻璃上填滿水的“水膨脹法”，和采用箱、盒(chamber)控制溫度、濕度的“箱控法”。國內外15家公司對市銷組件采用“箱控法”評價的結果示于圖2，圖3。以上所闡述的采用DH延長實驗以及用箱控制方法的PDI實驗，到了今天為止，依舊沒有發現光伏組件間出現偏差的可行方法。然而，相對于DH實驗，在現實中的環境下所出現的劣化相關性卻沒有被掌握，因此，實驗時間的長時間化也受到過一些質疑。從世界范圍來看，相關太陽能光伏技術的研究已經有十幾年，其中所出現的PID問題也有了被相關領域的技術人員研究很多年，在這個過程中，可靠性、長壽命化的相關數據相對匱乏。想要保障這些能源的長壽命的實驗方法，就必然要從提高其可靠性、長壽命性方面入手。

4太陽能光伏發電今后普及的預測

早在四年之前，世界范圍山對于太陽能系統的引入量就已經到達了30GW左右，而在其中，歐洲的所在比例最大，我國起步相對較晚，但是發展比較迅速。太陽能發電協會（JPEA），在中規定：以往住宅的太陽能發電系統占有八成以上，而未來非住宅性住宅的太嚴能系統必然會不斷擴大，調查結果現實，光伏發電量每年都在上升。這樣持續下去，到2020年約10GW，到2020年未累計光伏發電的引入量能達到34GW，2030年將達到100GW。此外，即使按EPIA（歐洲光伏工業協會）的世界市場預測，2017年內的引入量也將達到48GW。

5結束語

文章針對光伏技術的研究和未來預測進行了分析研究，世界范圍內，各發達國家也都非常重視該項技術的研發，在經濟與環境問題日益嚴峻的形勢下，綠色無污染、豐富且清潔的太陽能資源開發已經成為了各國爭相研究和使用的新能源。但是我國受到經濟條件以及技術條件的制約，光伏發電技術還不是十分完善，加之我國在這個領域開發較晚，因此，在太陽能組件，發電系統等方面的研究還比較欠缺。我國相關部門應該給與大力支持。同時，技術人員也需要不斷的努力，持之以恒的進行研發，才能夠推動我國在這個領域的進一步發展。

作者：王新 王彥 單位：中國水利水電第十三工程局有限公司