自2013年起,光伏發電連續3年新增裝機容量超過1000萬千瓦;截至2015年底,光伏發電累計裝機容量達到約4300萬千瓦,超過德國成為全球。此外,光伏產業正發力“走出去”。國家能源局數據顯示,2015年光伏電池及組件出口量達到2500萬千瓦以上,出口額達到144億美元。
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。
光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。在某特定頻率的電磁波(該頻率稱為極限頻率threshold frequency)照射下,某些物質內部的電子吸收能量后逸出而形成電流,即光生電。
無論從世界還是從中國來看,常規能源都是很有限的。中國的一次性能源儲量遠遠低于世界的平均水平,大約只有世界總儲量的10%。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源,具有充分的清潔性、的安全性、相對的廣泛性、確實的命和免維護性、資源的充足性及潛在的經濟性等優點,在長期的能源戰略中具有重要地位。
薄膜光伏電池具有輕薄、質輕、柔性好等優勢,應用范圍非常廣泛,尤其適合用在光伏建筑一體化之中。如果薄膜電池組件效率與晶硅電池相差無幾,其性價比將是無可比擬的。在柔性襯底上制備的薄膜電池,具有可卷曲折疊、不怕摔碰、重量輕、弱光性能好等優勢,將來的應用前景將會更加廣闊。
并網光伏發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、占地面積大,還沒有太大發展。而分散式小型并網光伏,特別是光伏建筑一體化光伏發電,由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點,是并網光伏發電的主流。
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