太阳能光伏发电系统主要应用于以下3个大的方面。(1)太阳能热水为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,为微波中继站和移动电话基站提供电源等。(2)太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等。(3)舟山太阳能热水并网发电,即接入国家电网。我国光伏并网发电已经很成熟了,从2013年开始,国家出台了一系列的光伏发电促进政策,鼓励有条件的地区工商业和户用、公共建筑等建设光伏发电设施。
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果太阳能热水在纯硅中掺入有5个外层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个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。舟山太阳能热水当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。由此可见,光伏发电并没有光污染,但是光伏发电由于发电成本高,生产光伏设备不环保等原因也没有得到各国的大面积推广使用。
无论是城市或农村自建房用户,他们都比较看重光伏电站的经济效益,城市自建房一般用户出租,电费支出大,安装电站可以为他们再创造一笔收益,农村自建房则以卖电为主,定期领取收益,补贴家用,日积月累、积少成多,太阳能热水天天太阳帮着赚钱,一年下来会有不小的一笔收入。且安装电站利用闲置的屋顶资源,太阳能热水多少钱并不会占用他们的其他空间!阳光房住户主要面临的问题是夏季高温暴晒问题,以往的人都会选择在上面铺搭一层“外壳”对房子进行保护,安装光伏电站不仅起到了降温,保护阳光房的效果,而且还可以起到一定的经济效益,比以往的措施有明显优势,主要的是电站比起其他具有作用,不至于与房子不协调!
太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池,是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。太阳能热水太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤:(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子一空穴对,称为“光生载流子”,两者的电极性相反,电子带负电,空穴带正电。(2)电极性相反的光生载流子被半导体PN结所产生的静电场分离开。(3)光生载流电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集,并在外电路中产生电流,从而舟山太阳能热水获得电能。