第二章 太阳能光伏发电

第一节 光伏发电概况

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳电池。太阳电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配上功率调节器等部件就形成了光伏发电装置。

图2-1 光伏发电原理图[1]

理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。目前多晶硅电池效率在16%～18%，单晶硅电池的效率在18%～20%。光伏组件由一个或多个太阳电池片组成。

光伏发电原理：光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。如图2-1所示。硅原子有4个价电子，如果在纯硅中掺入有5个价电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个价电子的原子如硼原子，则形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳电池。当太阳光照射到P-N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。