光伏發(fā)電系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p>　　學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　題　　目　　光伏發(fā)電系統(tǒng)　　　　　</p><p>　　學(xué) 院　　光伏工程學(xué)院　　　　　　　　　　　</p><p>　　?！　I(yè)　　材料加工與應(yīng)用技術(shù)　　　　　　　　　　　</p><p>　　班 級　　2010級（7）班　　　　　　　　　</p>&

2、lt;p>　　姓　　名　　 　　　　　　　　　　　</p><p>　　學(xué)　　號　　 　　　　　　　　　　</p><p>　　指導(dǎo)教師　 　　　　　　　　　</p><p>　　完成日期 2012-12-01 </p><p><b>　　目錄</b&g

3、t;</p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　1光伏發(fā)電概述2</b></p><p>　　1.1光伏發(fā)電歷史2</p><p><b>　　1.2光伏發(fā)電技術(shù)</b></p><p><b>　　2

4、</b></p><p>　　2光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理及方法4</p><p>　　2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理4</p><p>　　2.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成5</p><p>　　2.3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行方式6</p><p>　　3光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點及發(fā)展現(xiàn)狀7</p>

5、<p>　　3.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點7</p><p>　　3.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的缺點7</p><p>　　3.3光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8</p><p><b>　　4 結(jié)論9</b></p><p><b>　　5 致

6、謝10</b></p><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)11</b></p><p><b>　　7 附錄12</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著化石能源消耗的不斷增長，世界性的能源危機和環(huán)境問題已經(jīng)日益突出。在綠色可再

7、生能源中，太陽能憑借其存儲量無限、清潔安全以及易于獲取等獨特優(yōu)點而受到了世界各國科研領(lǐng)域的普遍關(guān)注，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用更是普遍關(guān)注的焦點。我國化石能源相對貧乏而能源消耗量巨大，因此展開對太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究和應(yīng)用上的普及對我國未來的經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的戰(zhàn)略意義。一套基本的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池板、蓄電池、直流控制系統(tǒng)和逆變器組成。其中，直流控制系統(tǒng)是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分。</p><p>　　

8、關(guān)鍵詞：太陽能光伏發(fā)電；光伏電池；直流控制系統(tǒng)；交流配電系統(tǒng)</p><p>　　第一章 光伏發(fā)電概述</p><p><b>　　1.1光伏發(fā)電歷史</b></p><p>　　早在1839年，法國科學(xué)家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現(xiàn)，光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏打效應(yīng)”，簡稱“光伏效應(yīng)”。

9、1954年，美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室首次制成了實用的單晶硅太陽電池，將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實用光伏發(fā)電技術(shù)正式誕生。</p><p>　　20世紀(jì)70年代爆發(fā)的全球性能源危機，促使光伏技術(shù)向民用方面迅速推廣。經(jīng)過三十多年的不斷改進與發(fā)展，目前已經(jīng)形成包括上游的晶體硅料的生產(chǎn)和下游的產(chǎn)品應(yīng)用（系統(tǒng)集成）環(huán)節(jié)，即包含硅料、硅錠、硅片、電池、組件、系統(tǒng)集成六個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的完整而成熟的技術(shù)。目前保定天威英利是

10、中國唯一、國際四家之一具有完整產(chǎn)業(yè)鏈的光伏生產(chǎn)商。鑒于國際上硅材料緊俏的現(xiàn)狀，完整產(chǎn)業(yè)鏈可以更好的調(diào)配各種資源，節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，從而使產(chǎn)品更具有競爭力。 </p><p>　　當(dāng)前，太陽能電池主要有：單晶硅太陽電池，鑄造多晶硅太陽能電池，非晶硅太陽能電池和薄膜晶體硅電池。單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率高，但是成本較高；非晶硅太陽電池則具有生產(chǎn)效率高，成本低廉，但是轉(zhuǎn)換效率較低，而且效率衰減得比較快；薄膜晶體硅太陽能

11、電池則現(xiàn)在還只能處在研發(fā)階段。鑄造多晶硅太陽電池其晶粒是由許多不同大小、不同取向的結(jié)晶區(qū)域組成。多晶電池雖然轉(zhuǎn)換效率相對單晶電池低一些，但在制造過程中對材料純度要求不高，可大大節(jié)省硅片制造成本，同時有利于大規(guī)模生產(chǎn)。目前全球市場中，單晶硅和多晶硅電池占據(jù)光伏市場的主導(dǎo)地位，所占比例已超過80%，而這一發(fā)展趨勢還在繼續(xù)增長。</p><p>　　隨著全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，光伏發(fā)電技術(shù)得到了許多國家政府的大力支持

12、，目前在美國、歐、日等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實現(xiàn)了普及應(yīng)用。根據(jù)德國修訂的新能源法案規(guī)定：光伏發(fā)電可以聯(lián)接到供電網(wǎng)絡(luò)上，使得各個家庭在電力富裕時可將其賣給電力公司，不足時又可從電力公司買入，同時國家給予適當(dāng)補助。目前美國、日本、西班牙等發(fā)達(dá)國家都已制定了相應(yīng)法律，保證進行太陽能發(fā)電的家庭利益，鼓勵家庭進行太陽能發(fā)電。</p><p><b>　　1.2光伏發(fā)電技術(shù)</b></p><

13、;p>　　將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓夥夹g(shù)是一項非常重要的技術(shù)。相對而言，目前這項技術(shù)的發(fā)展還處在初期階段，到2030年之后將會有很穩(wěn)定和很高的增長率，會成為可行的電力供應(yīng)者。 光伏發(fā)電技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史，全世界的光伏實驗室也有幾百家，一直處于一種高研究、低生產(chǎn)的狀態(tài)，不乏出色的科研人才。在國內(nèi)，雖然光伏產(chǎn)業(yè)在近幾年有了很大發(fā)展，但大多技術(shù)落后、設(shè)備陳舊，而且多數(shù)是直接引進技術(shù)和人才，這個局面直接限制了我國光伏科研水平的提

14、高。 日本從1995年開始就已經(jīng)實施了政府對光伏發(fā)電的補助計劃，從而促使日本的光伏產(chǎn)業(yè)在后來幾年的時間里，得到了長足的發(fā)展，太陽能電池產(chǎn)量幾乎占了全球總產(chǎn)量的1/2；德國也出臺了對光伏產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策，使光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展壯大，目前德國太陽能電池的產(chǎn)量已經(jīng)超過全球產(chǎn)量的1/4。從日本、德國的例子來看，在這個領(lǐng)域，政府的推動非常重要?，F(xiàn)在，西班牙、美國各州以及其他許多發(fā)達(dá)國家都開始用政策激勵的方式大規(guī)模發(fā)展本國的光伏產(chǎn)業(yè)。中國雖然是發(fā)

15、展中國家，但政府歷來重視新能源的開發(fā)和利用，《可再生能源法》這時候能夠出臺也是順應(yīng)了時代要求，時機選擇非常準(zhǔn)確，充分證明了中國政府在能源</p><p>　　其實，此種方法在國外早就有了先例。2004年，德國實施“購電法”安裝了10萬個太陽能屋頂；日本采用“補貼法”安裝了近7萬個太陽能屋頂，并計劃到2010年，安裝100萬個太陽能屋頂；此外，美國加州50％的新建住宅都要安裝太陽能屋頂；西班牙、意大利等許多發(fā)達(dá)國家

16、先后出臺高價收購太陽能光伏電力的政策，鼓勵居民安裝太陽能屋頂。據(jù)了解，“上海十萬太陽能屋頂計劃”很可能采用日本的模式---初裝“補貼法”，這正是“他山之石，可</p><p>　　以攻玉”之所在。 　　國外的實踐證明，光伏發(fā)電的成本在技術(shù)發(fā)展的推動下，正在努力突破高成本的制約瓶頸。如果在技術(shù)和規(guī)模上再有大的突破，中國的光伏產(chǎn)業(yè)趕超日本、歐洲等國家將大有可能。有專家預(yù)測，在“十一五”期間，很可能會出現(xiàn)國外光伏產(chǎn)

17、業(yè)鏈大規(guī)模向中國轉(zhuǎn)移的浪潮，這無疑會給中國經(jīng)濟注入新的活力因素。光伏發(fā)電有望在30年內(nèi)成為中國重要的電力能源之一。 　　中國光伏，由說到做 　　2008年北京奧運會提出了“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的理念，光伏發(fā)電開始融入奧運建筑。目前，環(huán)保、健康已經(jīng)成為每個中國人關(guān)注的話題。 　　清華大學(xué)BP清潔能源研究和教育中心主任李鉦認(rèn)為，全球問題是氣候問題，但對中國來說，常規(guī)的污染是主要問題。據(jù)了解，我國雖然不是全球最大的汽車使用國，

18、卻是全球第二大石油消耗國。從我國單車油耗量來看，我國平均單車所耗油的實際值是2.28噸，比美國高10％～20％，比日本高出1倍。不可否認(rèn)，中國正在一天天地繁榮起來，但同時環(huán)境污染也在一天天加劇。全國大多數(shù)地區(qū)較差的空氣質(zhì)量就是我們依賴煤炭、石油等燃料的恒定指示物。 上海等城市的太陽能屋頂工程，無疑在能源應(yīng)用方面邁</p><p>　　第二章 光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理及方法</p><p&g

19、t;　　2.1光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理</p><p>　　光伏發(fā)電系統(tǒng)，按其使用場所不同，可分為空間應(yīng)用和地面應(yīng)用兩大類。在地面可以作為獨立的電源使用，也可以與風(fēng)力發(fā)電機或柴油機等組成混合發(fā)電系統(tǒng)，還可以與電網(wǎng)聯(lián)接，向電網(wǎng)輸送電力。目前應(yīng)用比較廣泛的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是作為地面獨立電源使用。通常的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽電池方陣、蓄電池、控制器以及阻塞二極管組成，其作用分別如下：</p><p&g

20、t;　　1.光伏電池方陣：方陣的作用是將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，供給負(fù)載使用。一般由若干太陽電池組件按一定方式連接，再配上適當(dāng)?shù)闹Ъ芗敖泳€盒組成。</p><p>　　2.蓄電池組：蓄電池組是太陽電池方陣的貯能裝置，其作用是將方陣在有日照時發(fā)出的多余電能貯存起來，在晚間或陰雨天供負(fù)載使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，蓄電池處于浮充放電狀態(tài)，夏天日照量大，除了供給負(fù)載用電外，還對蓄電池充電；在冬天日照量少，這部分貯存的電能

21、逐步放出，在這種季節(jié)性循環(huán)的基礎(chǔ)上還要加上小得多的日循環(huán)，白天方陣給蓄電池充電，(同時方陣還要給負(fù)載用電)，晚上則負(fù)載用電全部由蓄電池供給。因此，要求蓄電池的自放電要小，而且充電效率要高，同時還要考慮價格和使用是否方便等因素。常用的蓄電池有鉛酸蓄電池和硅膠蓄電池，要求較高場合的也有價格比較昂貴的鎳鎘蓄電池。</p><p>　　3 .控制器：在不同類型的光伏發(fā)電系統(tǒng)中控制器各不相同，其功能多少及復(fù)雜程度差別很大，

22、需根據(jù)發(fā)電系統(tǒng)的要求及重要程度來確定。控制器主要由電子元器件、儀表、繼電器、開關(guān)等組成。在簡單的太陽電池，蓄電池系統(tǒng)中，控制器的作用是保護蓄電池，避免過充，過放。若光伏電站并網(wǎng)供電，控制器則需要有自動監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換等多種功能。如果負(fù)載用的是交流電，則在負(fù)載和蓄電池間還應(yīng)配備逆變器，逆變器的作用就是將方陣和蓄電池提供的低壓直流電逆變成220伏交流電，供給負(fù)載使用。</p><p>　　4 .阻塞二極管：也稱

23、作反充二極管或隔離二極管，其作用是利用二極管的單向?qū)щ娦宰柚篃o日照時蓄電池通過太陽電池方陣放電。對阻塞二極管的要求是工作電流必須大于方陣的最大輸出電流，反向耐壓要高于蓄電池組的電壓。在方陣工作時，阻塞二極管兩端有一定的電壓降，對硅二極管通常為0 .6V～0.8V；肖特基或鍺管0.3V左右</p><p>　　2.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成</p><p>　　光伏系統(tǒng)是由太陽能電池方陣，蓄

24、電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜、自動太陽能跟蹤系統(tǒng)、自動太陽能組件除塵系統(tǒng)等設(shè)備組成。其各部分設(shè)備的作用是：</p><p>　?、盘柲茈姵胤疥嚕涸谟泄庹眨o論是太陽光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生"光生電壓"，這就是"光生伏打效應(yīng)"。在光生伏打效應(yīng)的作用下，太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動勢，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能

25、量轉(zhuǎn)換的器件。太陽能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。</p><p>　　⑵蓄電池組：其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負(fù)載供電。太陽能電池發(fā)電對所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長；c.深放電能力強；d.充電效率高；e.少維護或免維護；f.工作溫度范圍寬；g.價格低廉。目前我國與太陽能發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池

26、和鎘鎳蓄電池。配套200Ah以上的鉛酸蓄電池，一般選用固定式或工業(yè)密封式免維護鉛酸蓄電池，每只蓄電池的額定電壓為2VDC；配套200Ah以下的鉛酸蓄電池，一般選用小型密封免維護鉛酸蓄電池，每只蓄電池的額定電壓為12VDC。</p><p>　　⑶充放電控制器：是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是

27、必不可少的設(shè)備。</p><p>　?、饶孀兤鳎菏菍⒅绷麟娹D(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源，而負(fù)載是交流負(fù)載時，逆變器是必不可少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，為獨立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單，造價低，但諧波分量大，一般用于幾百瓦

28、以下和對諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高，但可以適用于各種負(fù)載。</p><p>　　逆變器保護功能：a、 過載保護；b、短路保護；c、接反保護；d、欠壓保護；e、過壓保護；f、過熱保護。</p><p>　　⑸交流配電柜：其在電站系統(tǒng)的主要作用是對備用逆變器的切換功能，保證系統(tǒng)的正常供電，同時還有對線路電能的計量。</p><p>　　(6)太陽能跟蹤系統(tǒng)：

29、太陽能跟蹤系統(tǒng)是能夠保持太陽能電池板隨時正對太陽，使太陽光的光線隨時垂直照射太陽能電池板的動力裝置，能夠顯著提高太陽能光伏組件的發(fā)電效率。國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)、首家完全不用電腦軟件的太陽空間定位跟蹤儀，具有國際領(lǐng)先水平，能夠不受地域和外部條件的限制，可以在-50℃至70℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)正常使用；跟蹤精度可以達(dá)到±0.001°，最大限度的提高太陽跟蹤精度，完美實現(xiàn)適時跟蹤，最大限度提高太陽光能利用率。該太陽能跟蹤系統(tǒng)可以廣

30、泛的使用于各類設(shè)備的需要使用太陽跟蹤的地方，價格實惠、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、跟蹤準(zhǔn)確、方便易用。把加裝了該太陽能跟蹤系統(tǒng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)安裝在高速行駛的汽車、火車，以及通訊應(yīng)急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上，不論系統(tǒng)向何方行駛、如何調(diào)頭、拐彎，該自動太陽能跟蹤系統(tǒng)都能保證設(shè)備的要求跟蹤部位正對太陽！</p><p>　　2．3太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行方式　 　　太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行方式主要分為離網(wǎng)運行和聯(lián)網(wǎng)運

31、行兩大類。 　　 　　離網(wǎng)運行系統(tǒng)：未與公共電網(wǎng)相聯(lián)接，又稱為獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)離公共電網(wǎng)的無電地區(qū)和一些特殊場所，如為公共電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠(yuǎn)農(nóng)村、海島、通信中繼站、邊防哨所等場合提供電源。 　　 　　聯(lián)網(wǎng)運行系統(tǒng)：與公共電網(wǎng)相聯(lián)接，共同承擔(dān)供電任務(wù)。它是太陽能光伏發(fā)電進入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電階段，成為電力工業(yè)組成部分之一的重要方向，也是當(dāng)今世界太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。聯(lián)網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)具有許多獨特的

32、優(yōu)越性： 　　 　　（1）可以對電網(wǎng)調(diào)峰，提高電網(wǎng)末端的電壓穩(wěn)定性，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，有效地消除電網(wǎng)雜波。 　　 　　（2）所發(fā)電能回饋電網(wǎng)，以電網(wǎng)為儲能裝置，省掉蓄電池。與獨立太陽能光伏系統(tǒng)相比可減少建設(shè)投資35％～45％，發(fā)電成本大大降低。 　　 　?。?）光伏電池與建筑完美結(jié)合，既可發(fā)電又可作為建筑材料和裝飾材料，使資源充分利用，發(fā)揮多種功能。 　　 　?。?）出入電網(wǎng)靈活，既有利于改善電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡，又可降

33、低線路損耗。</p><p>　　光伏電池與建筑相結(jié)合的聯(lián)網(wǎng)屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是眾多發(fā)達(dá)國家競相發(fā)展的熱點，發(fā)展迅速，市場廣闊，前景誘人。聯(lián)網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在我國還處于實驗示范的起步階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家。1990 年德國首先開始實施由政府投資支持、被電力公司承認(rèn)的“1000 屋頂計劃”，繼而擴展為“2000 屋頂計劃”，又于1998 年提出“10 萬屋頂計劃”，到2004 年底，累計

34、建設(shè)10萬套，光伏組件總裝機容量達(dá)300 MWp。我國太陽能電池多數(shù)是用于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，到2010 年以前這種現(xiàn)象不會有很大改變，仍然是以獨立發(fā)電系統(tǒng)為主。從2011 年到2020 年，中國光伏發(fā)電的市場將會由獨立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。</p><p>　　第三章 光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點及發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　3.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點

35、    與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比，光伏發(fā)電的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：    ①無枯竭危險；②安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對干凈（無公害）；③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢；④無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦建設(shè)周期短，獲取能源花費的時間短。</p><p>　　目前

36、國際上大量使用的電池為單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種，這三種電池約各占1/3的市場，我國目前有7個太陽能電池生產(chǎn)線，主要是生產(chǎn)單晶硅及非晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池也有少量生產(chǎn)。我國生產(chǎn)單晶硅太陽能電池的效率在12-13%，多晶硅太陽能電池在10%，非晶硅太陽能電池在5-6%。晶體硅太陽能電池在研究上是朝著高效率化、薄片化、大面積化的方向發(fā)展。1995年我國晶體硅太陽能電池組件的參考價格為45元/瓦，非晶硅

37、太陽能電池組件為25元/瓦，仍為常規(guī)能源的幾倍，但在無電地區(qū)及拉線不方便的地方，已產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。</p><p>　　3.2太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的缺點</p><p>　　1.光電轉(zhuǎn)化率很低。</p><p>　　我們大家都知道，太陽光電池主要功能在將光能轉(zhuǎn)換成電能，這個現(xiàn)象稱之為光伏效應(yīng)。但是這就使得我們在選取太陽能電池板原材料的時候，產(chǎn)生了眾多不便的因素。

38、要求我們必須考慮到材料的光導(dǎo)效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場。不僅要吸光效果，還需要看它的光導(dǎo)效果。所以材料的選取對于光伏發(fā)電來說是一項很大的約束。必須充足了解太陽光的成分及其能量分布狀況，從目前太陽能發(fā)展的情況來看，材料的選取仍舊是個待提高的突破點。即使在非常高效的材料下進行光電轉(zhuǎn)換，它的效率仍然很低。據(jù)2008中國能源投資論壇中最新報告可知，上海市納米專項基金的支持下，經(jīng)過3年多實驗與探索，已經(jīng)研制出一塊新型仿生太陽能電池。它的光電轉(zhuǎn)化效率已

39、超過10%，接近11%的世界最高水平。從數(shù)據(jù)我們能夠看出，11%這個極低的水準(zhǔn)卻是目前世界上無法逾越的高度。因此，太陽能光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率低，依舊是國家乃至世界研究組一直以來希望妥善解決的問題。</p><p>　　2.光伏發(fā)電需要很大的面積。</p><p>　　也許我們不會太在意這個問題。但是從目前的實際狀況來看，以單晶硅或多晶硅為主要原料的太陽能電池板正越來越多地點綴于城市建筑的屋頂

40、、墻壁，成為一座座所謂“清潔無污染”的太陽能電站。然而，在這種被稱為“綠色電站”的身后，卻“隱藏”著一系列高能耗、高污染的生產(chǎn)過程。即使作為第三代太陽能電池的染料敏化電池來說，雖然它最大吸引力在于廉價的原材料和簡單的制作工藝。據(jù)科學(xué)家估算，它的成本僅相當(dāng)于硅電池板的1/10。但是此類電池的效率隨面積放大而降低。這一點又與太陽能發(fā)電需要充足的日照和廣域的面積相矛盾。</p><p>　　3.所需光照要求復(fù)雜，選擇地

41、日光輻射情況適當(dāng)。</p><p>　　太陽能，一提到這個名字，我們就會把它和萬物之靈太陽聯(lián)系起來，但是太陽能發(fā)電所需的必要條件就是光照指數(shù)。如果在陽光不太充足的多云天氣亦或者是雨天和悶熱的天氣里，太陽光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)換的效率將會大幅度降低，然而系統(tǒng)還仍需連續(xù)供電。</p><p>　　4.光伏發(fā)電成本太高。</p><p>　　在太陽能電池中硅系太陽能電池?zé)o疑是發(fā)展最成

42、熟的，但其成本居高不下，遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模推廣應(yīng)用的要求。最新研制的SunPower新的太陽能電池板效率達(dá)到22%，盡管其光電轉(zhuǎn)化效率也非?？捎^，但受原料價格和提純工藝的限制，發(fā)電成本始終高高在上，讓很多企業(yè)和商家望洋興嘆。晶硅太陽能電池的主要材料是硅片，比如鋪設(shè)在大面積的太陽能電池幕墻。然而目前，太陽能電池板主要用的硅，其高純度是99.9999%。它的硅技術(shù)被德國、日本、美國等幾個公司壟斷了,但是國內(nèi)的研發(fā)需要高端材料?？上攵柲?/p>

43、電池用的硅都是進口的。它的價值不菲，成本太高。</p><p>　　所以太陽能發(fā)電系統(tǒng)在未來的領(lǐng)域中仍需要人們不斷的探索與完善</p><p>　　3.3光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀　　在8月召開的“中國電力論壇”上，美國IEEE協(xié)會的高級會員趙建華博士針對目前我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了六點建議，以實現(xiàn)光伏產(chǎn)業(yè)的高速增長，在國際新能源領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟。 　　一是有關(guān)部委聯(lián)手，整合各方面資源，制

44、定我國光伏事業(yè)的科研、生產(chǎn)、應(yīng)用和推廣方針。 　　二是在《可再生能源法》獲人大通過后，一些更加細(xì)化的實施細(xì)則應(yīng)盡早出臺。制定強有力的支持、激勵政策，扶持我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如稅收的優(yōu)惠政策、對研發(fā)投資的稅收減免政策、強制并網(wǎng)規(guī)定等等。 　　三是加大對光伏科研的投入，開發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的光伏技術(shù)和新產(chǎn)品。國際光伏行業(yè)的競爭歸根到底是技術(shù)的競爭，而我國目前還沒有具有國際權(quán)威性的光伏研發(fā)中心或者實驗室，這對我們參與未來的國際競

45、爭相當(dāng)不利。以現(xiàn)有的技術(shù)為基礎(chǔ)，成立一到兩個國家級的研發(fā)中心是當(dāng)務(wù)之急。同時，在國家的資金投入方面，我們也應(yīng)該注重投入的效率、目標(biāo)和時限。 　　四是培養(yǎng)自己的人才。建議以國內(nèi)水平比較高的光伏生產(chǎn)基地為基礎(chǔ)，加大投入的力度，在科研、生產(chǎn)、設(shè)備等方面注重年輕人才的培養(yǎng)，爭取在3～5年培養(yǎng)出一批高水平的人才。 　</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p&

46、gt;　　太陽是能量的天然來源。地球上每一個活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力,甚至于是它的生存，都是由于直接或間接來自于太陽的能量。我們的地球處在離太陽差不多有一億英里的地方。它所截取的輻射能少到難以置信 （大約千萬分之三），這么小的一點能量， 實際上比整個世界目前現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬倍。目前全世界尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國家開始感到能量短缺，因此，人們開始求助于太陽能，以解決能源危機。 </p><p>　　太陽能每

47、天都能無限供應(yīng)，而且數(shù)量龐大。如果在大的電廠利用，就減少了溫室效應(yīng)，有些能源專家和環(huán)境保護的專家則認(rèn)為，在滿足人類今后能量需要方面，太陽能的熱影響比任何其他替換品的熱影響要小得多。作為一種不污染環(huán)境，又取之不盡的新能源，它無處不在。尤其是在電力供力方面，有專家認(rèn)為太陽能發(fā)電最終將在電力供應(yīng)中占20%。 </p><p>　　太陽能是一種輻射能，太陽能發(fā)電意味著---要將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能，它必須借助于能量轉(zhuǎn)換器

48、才能轉(zhuǎn)換成為電能。將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的過程確切地說應(yīng)叫光伏效應(yīng)。不需要借助其它任何機械部件，光線中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得，于是就產(chǎn)生了電能。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器，就是太陽能電池。太陽能電池也同晶體管一樣，是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。用于制造太陽能電池的高純硅，要經(jīng)過特殊的提純處理制作。太陽能電池只要受到陽光或燈光的照射，就能夠把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽闺娏鲝囊环搅飨蛄硪环?，一般就可發(fā)出相當(dāng)于所接

49、收光能的10~20% 的電來。一般來說，光線越強，產(chǎn)生的電能就越多。為了使太陽能電池板最大限度地減少光反射，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，一般在它的上面都蒙上一層可防止光反射的膜?使太陽能板的表面呈紫色。它的工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏打效應(yīng)。所謂光生伏打效應(yīng)就是當(dāng)物體受光照時，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。當(dāng)太陽光或其他光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時，就會在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓（叫做光生電壓）。這種現(xiàn)象就是著名的光生

50、伏打效應(yīng)。使PN結(jié)短路，就會產(chǎn)</p><p>　　中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，90年代中期進入穩(wěn)步發(fā)展時期。太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過30多年的努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。在“光明工程”先導(dǎo)項目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國家項目及世界光伏市場的有力拉動下，中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。 </p&g

51、t;<p><b>　　致謝</b></p><p>　　感謝我的導(dǎo)師xx老師，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣;他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。</p><p>　　在設(shè)計的過程中遇到許多困難，在xx老師的幫助下，通過在網(wǎng)上獲取信息和在圖書館查資料，把困難都一一克服。另外我們在設(shè)計的過程中還得到許多同學(xué)的幫助，

52、對于良師益友的幫助，在此我深表感謝。同時也感謝學(xué)校為我們提供的這樣一次機會，特別是我們的指導(dǎo)老師為我課題的撰寫提出了寶貴的建議，幫助我解決了許多疑難問題，使我圓滿地完成了畢業(yè)論文，并學(xué)到了很多以往沒有學(xué)到的知識，真是獲益匪淺。</p><p>　　最后，再一次由衷的祝愿各位老師和同學(xué)們在本文的完成過程中所給予的極大鼓舞和支持。祝愿老師和同學(xué)們身體健康，工作順利。共同祝愿母校明天更美好！</p>&l

53、t;p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]林明獻(xiàn)，太陽能電池技術(shù)入門(修訂版) ，全華科技出版社(2008)[2] BOCKRIS, J O' M | HANDLEY, L. Energy Conversion. Vol. 18, no. 1, pp. 1-8. 1978[3] JJ.Loferski , “Theoretical Considera

54、tions Governing the Choice of the Optimum Semiconductor for Photovoltaic Solar Energy Conversion”.Journal of Applied Physics, 1956[4] Chelikowsky, J. R. and M. L. Cohen, Phys. Rev. B14, 2 (1976) 556-582[5] D.L. King an

55、d M.E. Buck, Proc. of the 22nd IEEE PVSPC, 303(1991)[6] ]L. Escoubas, J .J. Simon, M. Loli, G. Berginc, F. Flory, and H</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　隨著《可再生能源法》的頒布及實施，可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價的基本原則

56、已變得透明。光伏發(fā)電成本較高的呼聲也似乎有所減少，但并沒有發(fā)生實質(zhì)性改變。據(jù)此，有業(yè)內(nèi)人士說這仍是一個誤會，如果用環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)來計算和衡量，與火電相比，光伏發(fā)電其實并算不上昂貴。況且隨著國家鼓勵發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)政策的扶持，隨著技術(shù)的進步，光伏發(fā)電的成本將進一步降低。在“關(guān)于制定階梯電價和促進我國光伏發(fā)電發(fā)展的議案”建議稿中，我國太陽能方面的幾位專家一致認(rèn)為：“從資源的數(shù)量、分布的普遍性、技術(shù)的可靠性來看，光伏發(fā)電比其他可再生能

57、源更具有優(yōu)越性，目前成本較高的障礙正在隨著技術(shù)進步和大規(guī)模生產(chǎn)而減小，光伏發(fā)電將成為未來電力的重要構(gòu)成是勿庸質(zhì)疑的?！比缒艿玫椒€(wěn)定的政策扶持，中國太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿⑹蔷薮蟮?。根?jù)權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的《中國光伏發(fā)展報告》中的數(shù)據(jù)可以預(yù)計：到2030年，中國太陽能光伏發(fā)電裝機容量將達(dá)到1億千瓦，年發(fā)電量可達(dá)1300億千瓦時，相當(dāng)于少建30多個大型煤電廠?？赡苓@個指標(biāo)同歐美等國家的目標(biāo)相比差距還頗大，但要想達(dá)到這個目標(biāo)，必須要排除諸多障礙