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太阳能光伏发电原理与柴油发电机发电比哪个好?

2019-07-11
来源: 顶博电力
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一、太阳能光伏发电原理介绍

光生伏打效应在液体和固体物质中都会发生,但是只有固体在太阳光照射下的光电转换效率较高。利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池,可将太阳的光能直接转换成为电能。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,从而获得电能。

太阳能光伏发电的原理

太阳能光伏发电原理如下图所示。当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收,光子的能量传递给硅原子,使电子发生跃迁,成为自由电子,在PN结两侧集聚形成电位差。当外部电路接通时,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。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。

在太阳能发电系统中,系统的总效率η由太阳能电池组件的光电转换效率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等决定。目前,太阳能电池的光电转换效率只有17%左右。因此,提高太阳能电池组件的光电转换效率、降低太阳能光伏发电系统的单位功率造价,是太阳能光伏发电产业化的重点和难点。

二、太阳能光伏发电与柴油发电机发电哪个好?

太阳能光伏发电机有这些劣势:1、地理分布、季节变化、昼夜交替会严重影响其发电量,当没有太阳的时候就不能发电或者发电量很小,这就会影响用电设备的正常使用;2、能量的密度低,当大规模使用的时候,占用的面积会比较大,而且会受到太阳辐射强度的影响;3、光伏系统的造价还比较高,系统成本40000~60000元/kW,初始投资高严重制约了其广泛应用;4、年发电时数较低,平均1300 h;5、精准预测系统发电量比较困难。

柴油发电机有不受环境地域影响,体积小占用空间小,成本低经济性能高,维修保养方便,操作简单等优势,因此被广泛用于工业,农业,消防,军用等多个领域,是我们理想的电力及动力设备。

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