光伏發電是什麼?光伏發電的優缺點有哪些?

光伏發電是什麼？光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術，主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。

光伏發電的原理

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。矽原子有4個外層電子，如果在純矽中摻入有5個外層電子的原子如磷原子，就成為N型半導體；若在純矽中摻入有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結後，空穴由P極區往N極區移動，電子由N極區向P極區移動，形成電流。

光電效應就是光照使不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現象。它首先是由光子(光波)轉化為電子、光能量轉化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。

多晶矽經過鑄錠、破錠、切片等程序後，製作成待加工的矽片。在矽片上摻雜和擴散微量的硼、磷等，就形成P－N結。然後採用絲網印刷，將精配好的銀漿印在矽片上做成柵線，經過燒結，同時製成背電極，並在有柵線的面塗一層防反射塗層，電池片就至此製成。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，就可以組成發電系統。為了將直流電轉化交流電，需要安裝電流轉換器。發電後可用蓄電池存儲，也可輸入公共電網。發電系統成本中，電池組件約佔50%，電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用佔另外 50%。

光伏發電的優缺點

1.光伏發電的優點

與常用的火力發電系統相比，光伏發電的優點主要體現在：

①無枯竭危險；

②安全可靠，無噪聲，無汙染排放外，絕對乾淨（無公害）；

③不受資源分布地域的限制，可利用建築屋面的優勢；例如，無電地區，以及地形複雜地區；

④無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；

⑤能源質量高；

⑥使用者從感情上容易接受；

⑦建設周期短，獲取能源花費的時間短。

2.光伏發電的缺點

①照射的能量分布密度小，即要佔用巨大面積；

②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。

③目前相對於火力發電，發電成本高。

④光伏板製造過程中不環保。

光伏發電的系統分類

1.獨立光伏發電

獨立光伏發電也叫離網光伏發電。主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。獨立光伏電站包括邊遠地區的村莊供電系統，太陽能戶用電源系統，通信信號電源、陰極保護、太陽能路燈等各種帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發電系統。

2.併網光伏發電

併網光伏發電就是太陽能組件產生的直流電經過併網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之後直接接入公共電網。可以分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的併網發電系統。

帶有蓄電池的併網發電系統具有可調度性，可以根據需要併入或退出電網，還具有備用電源的功能，當電網因故停電時可緊急供電。帶有蓄電池的光伏併網發電系統常常安裝在居民建築；不帶蓄電池的併網發電系統不具備可調度性和備用電源的功能，一般安裝在較大型的系統上。

併網光伏發電有集中式大型併網光伏電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電。但這種電站投資大、建設周期長、佔地面積大，還沒有太大發展。而分散式小型併網光伏，特別是光伏建築一體化光伏發電，由於投資小、建設快、佔地面積小、政策支持力度大等優點，是併網光伏發電的主流。

3.分布式光伏發電

分布式光伏發電系統，又稱分散式發電或分布式供能，是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。

分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電櫃、併網逆變器、交流配電櫃等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發電系統的太陽能電池組件陣列將太陽能轉換輸出的電能，經過直流匯流箱集中送入直流配電櫃，由併網逆變器逆變成交流電供給建築自身負載，多餘或不足的電力通過聯接電網來調節。

國家對光伏發電有著相當的關注度，目前，光伏發電標杆上網電價有了新的改動，2018年1月1日之後投運的光伏電站標杆上網電價降低，Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類資源區標杆上網電價分別調整為每千瓦時0.55元、0.65元、0.75元(含稅)。同時，對於1月1日以後投運的、採用「自發自用、餘量上網」模式的分布式光伏項目，度電補貼降為每千瓦時0.37元(含稅)，只有帶扶貧作用的村級光伏扶貧電站(0.5兆瓦及以下)和戶用分布式光伏扶貧項目補貼保持不變。

光伏行業最新動態，請關注索比光伏網微信公眾號：solarbe2005

投稿與新聞線索聯繫：010-68027865 劉小姐：[e-mail]

掃碼關注