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太阳能光伏更新时间：2011-05-29 03:00

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太阳能光伏是指以光生伏打效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。太阳能光伏系统按应用领域可以分为住宅用、公共设施用及产业设施用太阳能光伏系统等。

1.太阳能光伏的原理 2.太阳能光伏的相关术语 3.太阳能光伏的发展及前景 4.太阳能光伏的应用

太阳能光伏的原理

能够产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。　当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质就是：光子能量转换成电能的过程。

太阳能光伏的相关术语

大气质量AM(Air Mass)
太阳光通过大气层的路径长度，简称AM，外层空间为AM 0，阳光垂直照射地球时为AM1(相当春/秋分分阳光垂直照射于赤道上之光谱)，太阳电池标准测试条件为AM 1.5(相当春/秋分阳光照射于南/北纬约48.2度上之光谱)。
日照强度(Irradiance)
单位面积内日射功率，一般以W/㎡或mW/c㎡为单位，AM 0之日照强度超过1300W/㎡，太阳电池标准测试条件为1000W/㎡(相当于100mW/c㎡)。
日射量(Radiati)
单位面积于单位时间内日射总能量，一般以百万焦尔/年.平方米(MJ/Y.㎡)或百万焦尔/月.平方米(MJ/M.㎡)，1焦尔为1瓦特功率于1秒钟累积能量(1J=1W.s)。
太阳能电池(Solar Cell)
具有光伏效应(Photovoltaic Effect)将光(Photo)转换成电(Voltaic)的组件，又称为光伏电池(PV Cell)，太阳能电池产生的电皆为直流电。
太阳光电（Photovoltaic）
简称PV（photo=light光线，voltaics=electricity电力），由于这种电力方式不会产生氮氧化物，以及对人体有害的气体与辐射性废弃物，被称为「清净发电技术」。
PV System，则是将太阳光能转换成电能整套系统，称为太阳光电系统或光伏系统，依分类有独立型、并联型与混合型。
PV模板(PV Module)
将多只太阳电池串联提升电压，并以坚固外材封装以利应用，又称为模块(PV Pannel或PV Module)。
PV组列(PV String)
将模板多片串联成一列，组列的目的在提高电压，将10片模板电压20伏特5安培串联成组列，组列电压即有200伏特、电流为5安培。
PV数组(PV Array)
将多个组列并联即为数组。数组目的在提高电流，将5串组列电压200伏特5安培并联成数组，数组电压为200伏特、电流为25安培。由1个组列构成的数组，数组就相当于组列。
独立型系统(Stand Along System)
将多只太阳电池串联提升电压，并以坚固外材封装以利应用，又称为模块(PV Pannel或PV Module)。
并联型系统(Grided System)
PV数组输出经换流器转换成交流与市电或自备发电机并联，系统无需配置蓄电装置。
混合型系统(Hybrid System)
独立型与并联型混合体，在天灾市电停止供电时，并联型系统会停止运作，混合型可切换于独立型继续供电，因此又称为防灾型。
瓩（kW）
千瓦，发电设备容量的计算单位；1瓩=1000瓦（Watt）。
峰瓩（kWp）
P表peak，代表峰值。指装设的太阳电池模板在标准状况下，（即模板温度25℃、转换
转换效率15%）最大发电量总和。通常1峰瓩可发3-5度电。
瓩时（kWh）
为衡量发电用量的单位，指使用1000瓦的电器设备1小时所消耗的电力，俗称「度」。
MW（Mega Watt）
百万瓦，在衡量太阳光电公司产能时通常采用单位。
安培小时Ah(Ampere Hour)
另一种电能量表示方式，通常用于蓄电池容量，50Ah表示5安培10小时容量或1安培50小时容量，唯蓄电池容量不能全部利用。
负载（Load）
特定时间内，每单位时间输出的电力或电流。<http://www、a-sipv、com/>
建材一体太阳电池模板（BIPV,Building Integrated Photovoltaics）
将太阳光电系统结合建筑设计的一种节能建材产品，可直接取代传统屋顶、窗户、外墙及遮阳(雨)棚等。可大幅改善传统太阳光电系统笨重外型，不但美观还可以增加空间效益；打造另一个太阳光电建筑产业的市场商机。
电力调节器(Power Conditioner)
负责电力调节功能设备的统称，对蓄电池充电/放电调节的控制器，或将直流转换交流调节的换流器皆是。
充电控制器(Charger）
具蓄电池充电控制功能，可控制充电电流大小，当蓄电池电压达饱和电压时能予切断充电功能的控制器，这是独立型配置蓄电池必要设备。
放电控制器(Charger)
蓄电池放电控制功能，可限制放电电流大小或时间，当蓄电池于截止电压时能予切断放电功能的控制器，这是独立型配置蓄电池必要设备。<http://www、a-sipv、com/>
充/放电控制器(Charger/Discharger)
具充电与放电功能的控制器，常用于独立型系统上。
变流器(Inverter) <http://hi、baidu、com/photovoltaic>
将直流电转换成交流设备，又称为逆变器，用于并网型PV系统换流器是专属规格，不同于一般市售改变频率的换流器

太阳能光伏的发展及前景

太阳能电池最早用于空间技术，至今宇宙飞船和人造卫星的电力仍然基本上依靠太阳能电池系统来供给。70年代以后，太阳能电池在地面得到广泛应用，目前已遍及生活照明、铁路交通、水利气象、邮电通信、广播电视、阴极保护、农林牧业、军事国防、并网调峰等各个领域。功率级别，大到10MW的太阳能电池发电站，小到手表、计算器的电源。随着太阳能电池发电成本的进一步降低，它将进入更大规模的工业应用领域，如海水淡化、光电制氢、电动车充电系统等；对于这些系统，目前世界上已有成功的示范。太阳能电池发电最终的发展目标，是进入公共电力网的规模应用，包括中心并网光伏电站、风－光互补电站、电网末稍的延伸光伏电站、分散式屋顶并网光伏系统等。展望太阳能电池发电的未来，人们甚至设想出大型的宇宙发电计划，即在太空中建立人造同步卫星光伏电站。1997年8月在加拿大蒙特利尔召开了第四届国际空间太阳能电站会议，提出了一些构想，但付诸实施，恐非短期所能实现。但美国、日本已制订了试验性发射计划（容量等级为1000KWp数量级）。因为大气层外的阳光辐射比地球上要高出30%以上，而且由于宇宙没有黑夜，卫星电站可以连续发电。一组11km×4km的太阳能电池板，在空间可产生8000MW的电力，一年的发电量将高达700亿千瓦时。空间电站可以将所发出的电通过微波源源不断地传送回地球供人们使用。日本一批学者认为：在地球上的沙漠和荒原地区架设太阳能电池阵列，用高温超导电缆联成网络便可解决全球能源供应，不必再使用原子能核电站。美国普林斯顿大学能源和环境研究所的一批学者认为：在下一个十年内以光电为基础的电解水制氢和储氢技术将趋于成熟，他们经计算后提出，如在新墨西哥州或亚利桑那州一块直径为386km的环形地区设置太阳能电池制氢，便可提供相当于美国1986年的全部矿物燃料消耗的能量。
由于晶体硅原料领域的发展（例如超薄晶体硅太阳电池的开发和使用更便宜的太阳能级材料）和太阳能电池更先进的生产过程的发展，将使得晶体硅电池在将来会变得更为便宜；此外，效率也将进一步得到提高。
薄膜太阳能电池，例如非晶硅太阳能电池，由于其廉价的生产成本而在消费领域被广泛的应用。但它的效率低（约5－8％）、生产规模小、稳定性差、原料利用率低，均限制了它的应用。然而，如果效率能被提高，稳定性问题能被解决的话，这种太阳能电池仍将是将来的一个重要发展方向。
基于镓砷化合物和其他Ⅲ－V族成分的薄片太阳能电池正处于早期的发展阶段，由于它的效率有可能达到30％而显得尤为重要，但是这种类型的太阳能电池在2005年以前还不可能得到广泛应用。
由于太阳能光伏发电技术的重要性，在研究开发、产业化制造技术及市场开拓方面成为世界各国特别是发达国家激烈竞争的主要热点。太阳能的光电利用已经在世界范围内形成新兴产业，技术也在日新月异地发展，效率的提高和价格的下降已呈必然趋势。澳大利亚新南威尔士大学已研制出 η= 24%的单体（4×4cm）高效硅太阳能电池。80年代以来，即使世界经济总体情况处于衰退和低谷时期，光伏技术一直保持以10%-15%的递增速度发展。90年代后期，世界市场出现了供不应求的局面，发展更加迅速。1997年世界太阳电池光伏组件生产122MW，比1996年增长了38%（1996年88.5MW），超出光伏界专家最乐观的估计。