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太陽能光伏系統的組成和原理

太陽能光伏系統由以下三部分組成：太陽電池組件;充、放電控制器、逆變器、測試儀表和電腦監控等電力電子設備和蓄電池或其他蓄能和輔助發電設備。

太陽能光伏系統具有以下的特點：

沒有轉動部件，不產生噪音;

沒有空氣污染、不排放廢水;

沒有燃燒過程，不需要燃料;

維修保養簡單，維護費用低;

運行可靠性、穩定性好;

作為關鍵部件的太陽電池使用壽命長，晶體硅太陽電池壽命可達到25年以上;根據需要很容易擴大發電規模。

雖然光伏的儲存不及光熱，但是光熱發電的規模卻比光伏大，光伏發電適用在家庭，居民小區等地區，并且它的發電主要應用于分布式發電，而光熱發電則是較多的應用在集中式發電，一般會是整個地區，甚至大范圍供電，從這里也可以看出，兩者的發展前景，并不會產生直接的沖突，并且在那些太陽能發展較好的地方，既存在光熱發電系統，也存在光伏發熱系統，在未來的發展中，光熱發電和光伏發熱，一定會擔任起世界能源的消費格局。

太陽能光伏發電原理

光生伏打效應在液體和固體物質中都會發生，但是只有固體（尤其是半導體PN結器件）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硅太陽能電池，可將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后，半導體內產生電子一空穴對，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結所產生的靜電場分離開。

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

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，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給硅原子，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，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是光子能量轉換成電能的過程。