太阳能是如何工作的

来源:亚坦能源发布时间:2016-10-19 23:59:59
 在我们的日常生活中,能源可谓无处不在。过去,煤、石油、天然气作为传统型主流能源一直服务人类的衣食住行,而随着环境的污染及不可再生能源的紧缺,以燃料乙醇、生物柴油、风能和太阳能等为主新能源正逐渐成为重要的替代能源,20世纪90年代以来,风能发电和太阳能发电的年均增长率在30%以上。



今天,我们就一起探讨和学习一下作为当前最热门的清洁能源,太阳能发电究竟是如何工作的?

太阳能发电也称为“光伏”,在百度百科的解释中,光伏(Photovoltaic)是太阳能光伏发电系统(Solar power system)的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行(离网运行)和并网运行两种方式。



那么,想要了解太阳能发电首先要搞清楚为什么太阳能可以发电,它究竟是通过什么来发电的?

早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能够使得半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。

1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。太阳电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应,就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。即当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压,使PN结短路,就会产生电流。

因此,简单来说,光伏发电就是利用太阳能电池板将阳光转换成电能,也就是俗称的太阳能发电。

后,光伏的生产及应用便开始逐渐成熟直至如今的商业化及生活化。那么一整套太阳能发电系统主要由哪些部件组成的呢?

1. 太阳能电池组件

光伏组件(俗称太阳能电池板)由太阳能电池片(整片的两种规格125*125mm、156*156mm、124*124mm等)或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。

太阳能电池片的主要构成为硅料,硅从沙子中提取,经过加工得到电池片,电池片主要分为晶硅类和非晶硅类,其中晶硅类电池片又可以分为单晶电池片和多晶电池片。

之后将太阳能电池片封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上,安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封就得到了整体组件,也就是光伏组件或说是太阳电池组件。



2. 逆变器

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

简单来说,逆变器的作用就是将太阳能照射在电池板上的直流电转化成我们日常生活中所能使用的交流电。



根据太阳能发电系统的不同形式,所需要的组成部分也不同,比如独立光伏发电系统(俗称离网系统)主要组成部分有光伏阵列、蓄电池组、逆变器、监控系统、负载;并网光伏发电系统主要组成部分有光伏阵列、并网逆变器、公共电网、监控系统;分布式光伏发电系统主要组成部分有光伏阵列、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、负载、公共电网、监控系统。

图示为并网光伏发电系统

01. 太阳能组件、02.逆变器、03.支架系统、04.监控系统



由此我们便可以了解太阳能发电的原理就是利用这样一套系统进行发电。目前在地面、屋顶、太空卫星、渔业等很多地方有所运用。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201610/20/155664.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
媒体报道丨中国人的“用电自由”是如何实现的来源:国家能源局 发布时间:2025-11-21 11:24:47

今年7月、8月,中国全社会用电量连续两个月突破万亿千瓦时。除了设备上的落后,中国的地理条件也决定了想要实现“用电自由”的难度极大。中国“无电人口”清零、“规模停电”消失与一些西方国家停电频发、电费“天价”之间的鲜明对照,正是不同制度取向的直观映射。(六)如今,中国人不仅能从从容容用上电,还用上了更加清洁的“好电”,用上了彰显中国能源装备科技实力的“争气”电。

如何制备并观察钙钛矿太阳能电池的横截面?来源:老千和他的朋友们 发布时间:2025-09-04 10:40:59

斯坦福大学材料科学与工程系AbigailCarbone等人介绍了一种用于钙钛矿太阳能电池横截面扫描电子显微镜表征的新方法,解决了钙钛矿材料对电子束敏感的核心挑战。钙钛矿横截面制备方法对比FIB通常用于产生表面粗糙度低的钙钛矿横截面,但钙钛矿会受到辐射分解、冲击损伤和FIB铣削局部加热的影响。材料和方法器件组成和制备概述本工作展示了多种钙钛矿成分和电荷传输层的应用。

需求大变!中能建、国能、华能、三峡、国电投、中电建、华电、华润,八大电力央企上半年支架招标背后来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-15 17:02:23

自136号文落地以来,新能源全面进入电力市场化交易,给光伏行业发展带来了深刻的影响。电力央企对光伏电站的投资测算调整作为当下新能源投资的主力军,国能、三峡、华能、大唐、国家电投等头部电力央企,针对新能源

跨界!福达合金拟收购光达电子,进军光伏银浆来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-14 09:39:04

7月13日,福达合金(SH:603045)发布公告,公司与浙江光达电子科技有限公司股东王中男、温州创达投资合伙企业(有限合伙)、温州箴义企业管理合伙企业(有限合伙)等签署了《关于浙江光达电子科技有限公司之收购意向

戈壁好“光”景 | 清源科技高效交付新疆天山北麓562MW地面光伏项目来源:清源科技Clenergy 发布时间:2025-07-11 16:46:11

清源科技于2025年初成功中标新疆天山北麓562MW地面光伏支架项目,当前交付工作正有序且高效地开展。

海南“136号文”:机制电价竞价上限0.4298元/千瓦时,增量陆上风光项目执行12年!(征求意见)来源:光伏头条 发布时间:2025-07-11 11:49:43

光伏头条获悉,7月10日,海南省发展和改革委员会就《关于海南省深化新能源上网电价市场化改革的实施方案(征求意见稿)》公开征求意见。

宁夏中卫废止282MW新能源项目来源:光伏們 发布时间:2025-07-11 10:39:09

7月9日,中卫市发展和改革委员会发布《关于中卫市清理废止不具备建设条件新能源项目公示》。

协合运维打造内蒙古首个公共机构能源托管项目,综合能效提升40%来源:协和运维 发布时间:2025-07-11 09:36:44

位于呼市核心区的政务综合体,正经历一场脱胎换骨的绿色蜕变。 作为协合运维旗下协合新源(北京协合新源科技发展有限公司)实施的自治区首个公共机构能源托管项目,这座4.3万㎡的政务综合体通过能源系统建设、节能改造和智慧能源管理平台的部署,将实现主楼全年零碳运行。

【光伏快报】58亿抢筹光伏;国家能源集团光伏项目招标终止来源:索比光伏网整理 发布时间:2025-07-11 09:22:21

6月27日至今,中证光伏产业指数(CSI:931151)在10个交易日内大涨11.90%,大幅跑赢A股市场。期间,上证指数、深证成指、创业板指累计涨幅分别为1.78%、2.78%、3.55%。与此同时,Choice数据显示,光伏设备板块近十日主力资金净流入57.7亿元,不仅高居A股第一,而且是位居次席的保险板块的3.2倍。

沦为弃子,又一光伏子公司申请破产来源:PV光圈见闻 发布时间:2025-07-11 09:00:00

最新消息,德国太阳能玻璃制造商 Glasmanufaktur Brandenburg(GMB)已申请破产,其母公司称原因是“缺乏明确的政策声明和支持”。

美国终止风光补贴,使用中国硅片的项目或将列入黑名单!来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-11 08:39:02

当地时间7日,美国总统特朗普签署行政令,终止对风能和太阳能等绿色能源的补贴。该行政令指示财政部修改法规和政策,逐步取消风能和太阳能项目的税收抵免,并实施“大而美”法案中确定的加强对受关注外国实体(FEOC)的限制。同时,指示内政部长修改法规和政策,取消对风能和太阳能设施相对于可调度能源的优惠待遇。