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光伏發(fā)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,能克服金屬原子內部的庫侖力做功,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。
多晶硅經過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結。然后采用絲網印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經過燒結,同時制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網。發(fā)電系統(tǒng)成本中,電池組件約占50%,電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。
并網光伏發(fā)電有集中式大型并網光伏電站一般都是電站,主要特點是將所發(fā)電能直接輸送到電網,由電網統(tǒng)一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大,還沒有太大發(fā)展。而分散式小型并網光伏,特別是光伏建筑一體化光伏發(fā)電,由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點,是并網光伏發(fā)電的主流。
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