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太陽能發電原理

太陽能發電的原理就是我們所說的化學反應，即太陽能轉化為電能。這個轉化過程就是太陽能輻射能光子通過半導體物質轉變為電能的過程，通常叫做“光生伏打效應”，太陽電池就是利用這種效應制成的。

我們知道，當太陽光照射到半導體上時，有一部分光子被表面反射掉，其余部分要不被半導體吸收要不就被半導體透過，其中被吸收的光子，當然有一些變成熱，另～些光子則同組成半導體的原子價電子碰撞，于是產生電子一空穴對。這樣，太陽光能就以產生電子一空穴對的形式轉變為電能，再經過半導體內部的電場反應，產生一定的電流，如果把一塊一塊的電池半導體以各種方式連接起來則形成多股電流電壓，從而輸出功率。

現在許多農村的房頂和山坡上都安裝著幾排光伏板，據說是國家大力扶持的光伏發電項目。只需要安裝幾塊光伏板，就能靠太陽能發電賺錢，再不濟可以發電自己用。這種光伏發電項目真的靠譜嗎？如果真的這么好，為什么城里很少安裝呢？

傳統上用市電帶動水泵抽水，需要拉電線到水源處，往往距離是幾公里甚至更遠，并且電量隨著距離損耗也非常厲害，成本很高。太陽能揚水系統就非常靈活，就近水源處安裝，不管是山地還是坡地，只要有良好的日照就可以穩定工作。揚水系統全自動運行，無需人工值守。一次性投資，系統可用20-25年。

半個世紀以來，我國的環境破壞太多，建設太少。幾十年的歷史欠帳需要盡早補償。過度損壞環境資源的經濟發展是不可持續的。國家已經制定了2050年達到發展中國家的富裕水平。然而，如果環境欠帳、農業、林業等欠帳沒有得到補償，拖著這根短腿，必然無法實現此宏偉的戰略目標。科學技術的進步層出不窮，日新月異。筆者呼吁各級、各界人士，以發展的眼光積極看待國家各民營企業的技術創新成果，把抗旱救災的成本投入在現代化農業的建設，足以啟動由新能源技術推動的農業產業革命，使農業生產效率得到高速發展。在國內使用新的發明創造，避免墻內開花墻外香的現象，則技術發明人能感到欣慰。現代科技的快速推廣，必將恢復東北肥沃的黑土地，恢復西北絲綢之路，新疆甘肅的左公柳再現，沙漠變綠洲，戈壁披綠裝，黃土變良田，提升農業生產效率，把農業人口解放出來，把社會福利覆蓋，內部需求必將長足增長，使經濟發展進入良性循環，同時進入綠色循環經濟，我國才能發展為一個社會和諧、環境和諧的共同富裕國家。

光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。硅原子有4個外層電子，如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子，形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成為太陽能電池。當太陽光照射到P-N結后，電流便從P型一邊流向N型一邊，形成電流。