太陽(yáng)能電池具有哪些顯著的優(yōu)點(diǎn)?
太陽(yáng)能發(fā)電它是一種通用的電力技術(shù),可以用在許多或大或小的領(lǐng)域,可用于任何有陽(yáng)光的地方,可以安裝到任何物體表面,也可以集成到建筑結(jié)構(gòu)中,容易實(shí)現(xiàn)無(wú)人化和全自動(dòng)化。由于這些特點(diǎn)太陽(yáng)電池石各國(guó)空間技術(shù)當(dāng)中有著廣泛的使用。在可再生能源中主要是生物能,太陽(yáng)能占日比例很小,但到 2050 年常規(guī)能源和核能的比例將下降到47%,可再生能源上升到53%。在可再生能源中,太陽(yáng)能(包括太陽(yáng)能熱利用和太陽(yáng)能發(fā)電)將占據(jù)首位,占總能源的29%。特別值得指出的是,其中僅太陽(yáng)能發(fā)電就占總能源的25%。
太陽(yáng)能電池是將光能(主要是太陽(yáng)光)轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備。根據(jù)光生伏打效應(yīng)的原理,即根據(jù)PN結(jié)內(nèi)置的電場(chǎng),將光生載流子分開到達(dá)結(jié)的兩側(cè)產(chǎn)生光電壓,然后連接到外接電路獲得功率輸出。太陽(yáng)能電池的功率與光照強(qiáng)度有關(guān),光照越強(qiáng),輸出的功率越強(qiáng)。太陽(yáng)能系統(tǒng)具有安裝方便、擴(kuò)展方便、拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)。使用太陽(yáng)能也是經(jīng)濟(jì)的,在運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有能源消耗。此外,該系統(tǒng)耐機(jī)械磨損;太陽(yáng)能系統(tǒng)需要可靠的太陽(yáng)能電池來(lái)接收和儲(chǔ)存太陽(yáng)能。
太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程簡(jiǎn)單,沒(méi)有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,不消耗燃料,不排放包括溫室氣體在內(nèi)的任何物質(zhì),無(wú)噪聲、無(wú)污染;太陽(yáng)能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。因此,與風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電和核電等新型發(fā)電技術(shù)相比,太陽(yáng)能發(fā)電是一種最具可持續(xù)發(fā)展理想特征(最豐富的資源和最潔凈的發(fā)電過(guò)程)的可再生能源發(fā)電技術(shù),具有以下主要優(yōu)點(diǎn)。
①太陽(yáng)能資源取之不盡,用之不竭,照射到地球上的太陽(yáng)能要比人類目前消耗的能量大6000倍。而且太陽(yáng)能在地球上分布廣泛,只要有光照的地方就可以使用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),不受地域、海拔等因素的限制。
②太陽(yáng)能資源隨處可得,可就近供電,不必長(zhǎng)距離輸送,避免了長(zhǎng)距離輸電線路所造成的電能損失。
③太陽(yáng)能發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程簡(jiǎn)單,是直接從光能到電能的轉(zhuǎn)換,沒(méi)有中間過(guò)程(如熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能等)和機(jī)械運(yùn)動(dòng),不存在機(jī)械磨損。根據(jù)熱力學(xué)分析,太陽(yáng)能發(fā)電具有很高的理論發(fā)電效率,可達(dá)80%以上,技術(shù)開發(fā)潛力巨大。
④太陽(yáng)能發(fā)電本身不使用燃料,不排放包括溫室氣體和其它廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì),不污染空氣,不產(chǎn)生噪聲,對(duì)環(huán)境友好,不會(huì)遭受能源危機(jī)或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定而造成的沖擊,是真正綠色環(huán)保的新型可再生能源。
⑤太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程不需要冷卻水,可以安裝在沒(méi)有水的荒漠戈壁上。太陽(yáng)能發(fā)電還可以很方便地與建筑物結(jié)合,構(gòu)成光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng),不需要單獨(dú)占地,可節(jié)省寶貴的土地資源。
⑥太陽(yáng)能發(fā)電無(wú)機(jī)械傳動(dòng)部件,操作、維護(hù)簡(jiǎn)單,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。一套太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)只要有太陽(yáng)能電池組件就能發(fā)電,加之自動(dòng)控制技術(shù)的廣泛采用,基本上可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,維護(hù)成本低。
⑦太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng)(30年以上)。晶體硅太陽(yáng)能電池壽命可長(zhǎng)達(dá)20~35年。在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中,只要設(shè)計(jì)合理、選型適當(dāng),蓄電池的壽命也可長(zhǎng)達(dá)10~15年。
⑧太陽(yáng)能電池組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小、重量輕,便于運(yùn)輸和安裝。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短,而且根據(jù)用電負(fù)荷容量可大可小,方便靈活,極易組合、擴(kuò)容。
太陽(yáng)能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比,太陽(yáng)能電池不會(huì)引起環(huán)境污染;太陽(yáng)能電池可以大中小并舉,大到百萬(wàn)千瓦的中型電站,小到只供一戶用電的獨(dú)立太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),這些特點(diǎn)是其他電源無(wú)法比擬的。