太阳能电池具有哪些显著的优点?
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太阳能发电它是一种通用的电力技术,可以用在许多或大或小的领域,可用于任何有阳光的地方,可以安装到任何物体表面,也可以集成到建筑结构中,容易实现无人化和全自动化。由于这些特点太阳电池石各国空间技术当中有着广泛的使用。在可再生能源中主要是生物能,太阳能占日比例很小,但到 2050 年常规能源和核能的比例将下降到47%,可再生能源上升到53%。在可再生能源中,太阳能(包括太阳能热利用和太阳能发电)将占据首位,占总能源的29%。特别值得指出的是,其中仅太阳能发电就占总能源的25%。
太阳能电池是将光能(主要是太阳光)转化为电能的设备。根据光生伏打效应的原理,即根据PN结内置的电场,将光生载流子分开到达结的两侧产生光电压,然后连接到外接电路获得功率输出。太阳能电池的功率与光照强度有关,光照越强,输出的功率越强。太阳能系统具有安装方便、扩展方便、拆卸方便等优点。使用太阳能也是经济的,在运行过程中没有能源消耗。此外,该系统耐机械磨损;太阳能系统需要可靠的太阳能电池来接收和储存太阳能。
太阳能发电过程简单,没有机械转动部件,不消耗燃料,不排放包括温室气体在内的任何物质,无噪声、无污染;太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此,与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比,太阳能发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术,具有以下主要优点。
①太阳能资源取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光照的地方就可以使用太阳能发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。
②太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
③太阳能发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,太阳能发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
④太阳能发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
⑤太阳能发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。太阳能发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。
⑥太阳能发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套太阳能发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。
⑦太阳能发电系统工作性能稳定可靠,使用寿命长(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可长达20~35年。在太阳能发电系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池的寿命也可长达10~15年。
⑧太阳能电池组件结构简单,体积小、重量轻,便于运输和安装。太阳能发电系统建设周期短,而且根据用电负荷容量可大可小,方便灵活,极易组合、扩容。
太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能光伏发电与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用电的独立太阳能发电系统,这些特点是其他电源无法比拟的。