首先，你可以在你的屋頂安裝太陽(yáng)能，讓你的房子成為一座高產(chǎn)的建筑！以后碳交易市場(chǎng)啟動(dòng)，你就有機(jī)會(huì)賺更多的錢了！
隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人類的進(jìn)步，人們對(duì)能源提出了越來(lái)越高的要求，開發(fā)新能源成為當(dāng)前人類面臨的緊迫問(wèn)題。由于火力發(fā)電需要燃燒煤和石油等化石燃料，一方面，化石燃料儲(chǔ)量有限，面臨枯竭的危險(xiǎn)。另一方面，燃燒燃料會(huì)排放CO2和硫的氧化物，從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)和酸雨，并使地球環(huán)境惡化。水電會(huì)淹沒(méi)大量土地，可能導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞。一旦大型水庫(kù)垮塌，后果不堪設(shè)想。此外，一些國(guó)家水資源有限，也受到季節(jié)的影響。核電在正常情況下是干凈的，但一旦發(fā)生核泄漏，后果也是可怕的。
所有這些問(wèn)題迫使人們尋找新能源。新能源必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:一是豐富，不會(huì)枯竭；二是安全干凈，不會(huì)威脅人類，不會(huì)破壞環(huán)境。目前發(fā)現(xiàn)的新能源有:太陽(yáng)能、風(fēng)能、燃料電池。
光伏發(fā)電太陽(yáng)照射在地球上的能量非常大。太陽(yáng)能照射在地球上大約40分鐘，足夠全球人類一年的能源消耗?？梢哉f(shuō)，太陽(yáng)能真的是取之不盡，用之不竭的能源。而且太陽(yáng)能發(fā)電絕對(duì)清潔，不產(chǎn)生公害。因此，太陽(yáng)能發(fā)電是一種應(yīng)用廣泛、前景廣闊的理想能源。
二、太陽(yáng)能發(fā)電原理。
太陽(yáng)能發(fā)電是利用太陽(yáng)能和半導(dǎo)體材料的電子特性實(shí)現(xiàn)的。
1.太陽(yáng)能發(fā)電原理(光伏發(fā)電):陽(yáng)光照射在半導(dǎo)體的p-n結(jié)上，形成新的一對(duì)空穴和電子。在p-n結(jié)的電場(chǎng)作用下，空穴從n區(qū)流向p區(qū)，電子從p區(qū)流向n區(qū)，電路接通后形成電流。這就是光伏太陽(yáng)能電池的工作原理。(如圖:)
2.太陽(yáng)能發(fā)電有兩種方式:一種是光熱電轉(zhuǎn)換，一種是光熱電直接轉(zhuǎn)換。
A.光熱電轉(zhuǎn)換模式:利用太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電。通常，太陽(yáng)能集熱器將吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工作介質(zhì)的蒸汽，然后驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。前一個(gè)過(guò)程是光熱轉(zhuǎn)換過(guò)程。后一種過(guò)程是熱電轉(zhuǎn)換過(guò)程，和普通火力發(fā)電一樣。太陽(yáng)能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率低，成本高。估計(jì)其投資至少比普通火力發(fā)電廠貴5~10倍。一座1000MW的太陽(yáng)能熱電站需要投資20億~25億美元，平均投資1kW2000~2500美元。所以目前只能小規(guī)模應(yīng)用于特殊場(chǎng)合，而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上不劃算，無(wú)法與普通火力發(fā)電廠或核電廠競(jìng)爭(zhēng)。
B.光電直接轉(zhuǎn)換模式(光伏發(fā)電):利用光電效應(yīng)將太陽(yáng)輻射能量直接轉(zhuǎn)換為電能。光電轉(zhuǎn)換的基本器件是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池是一種由于光伏效應(yīng)直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管。當(dāng)陽(yáng)光照射在光電二極管上時(shí)，光電二極管會(huì)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能(如圖)。這種方法易于實(shí)現(xiàn)，成本低，得到了廣泛的應(yīng)用。
能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料:單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等。P型晶體硅可以摻磷得到N型硅，形成P-N結(jié)。晶體硅是電池的基本材料。由晶體硅制成的太陽(yáng)能電池主要有單晶硅太陽(yáng)能電池、鑄造多晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅太陽(yáng)能電池和薄膜晶體硅電池。單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，但成本高；非晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)效率高，成本低，但轉(zhuǎn)換效率低，效率衰減快；鑄造多晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定，性價(jià)比最高；薄膜晶體硅太陽(yáng)能電池正處于研發(fā)階段。在硅系太陽(yáng)能電池中，單晶硅和多晶硅繼續(xù)主導(dǎo)光伏市場(chǎng)，單晶硅和多晶硅的比例已經(jīng)超過(guò)80%。
太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟:a、提純過(guò)程b、抽棒過(guò)程c、切片過(guò)程d、電池制作過(guò)程e和封裝過(guò)程。
3.太陽(yáng)能發(fā)電的過(guò)程:
現(xiàn)在以晶體為例來(lái)描述光伏發(fā)電的過(guò)程。當(dāng)光照射到太陽(yáng)能電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收。光子的能量轉(zhuǎn)移到硅原子上，導(dǎo)致電子遷移。自由電子聚集在pn結(jié)兩側(cè)，形成電位差。當(dāng)外電路接通時(shí)，在這個(gè)電壓的作用下，會(huì)有電流流過(guò)外電路，產(chǎn)生一定的輸出功率。當(dāng)多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)時(shí)，可以形成輸出功率較大的太陽(yáng)能電池陣列。
第三，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。
1.太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的組成:太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池組成。(如圖)以下是各部分功能的簡(jiǎn)要介紹:
太陽(yáng)能電池板:功能是將太陽(yáng)輻射能量直接轉(zhuǎn)換成直流電供負(fù)載使用或儲(chǔ)存在蓄電池中備用。一般根據(jù)用戶需要，將若干塊太陽(yáng)能電池板按一定方式連接，形成太陽(yáng)能電池方陣，再配以合適的支架和接線盒。
充電控制器:充電控制器主要由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關(guān)功率管等組成。在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，充電控制器的基本功能是為電池提供最佳的充電電流和電壓，對(duì)電池進(jìn)行快速、平穩(wěn)、高效的充電，減少充電過(guò)程中的損耗，盡可能延長(zhǎng)電池的使用壽命；同時(shí)可以保護(hù)電池，避免過(guò)充過(guò)放。同時(shí)記錄并顯示系統(tǒng)的各種重要數(shù)據(jù)，如充電電流、電壓等。當(dāng)控制器性能不好時(shí)，會(huì)極大地影響電池的使用壽命，最終影響系統(tǒng)的可靠性。
逆變器:其作用是將太陽(yáng)能電池陣列和蓄電池提供的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，提供給交流負(fù)載，并入電網(wǎng)。效率是選擇逆變器的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。效率越高，光電元件產(chǎn)生的DC功率轉(zhuǎn)換成交流功率的過(guò)程中產(chǎn)生的功率損耗越小。逆變器的質(zhì)量決定了發(fā)電系統(tǒng)的效率，而發(fā)電系統(tǒng)是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心。
電池組:用于儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池陣列產(chǎn)生的直流電，供負(fù)載使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，電池處于浮動(dòng)充放電狀態(tài)。白天太陽(yáng)能電池陣列給蓄電池充電，同時(shí)陣列也給負(fù)載供電。晚上，負(fù)載由蓄電池供電。所以要求電池自放電小，充電效率高。同時(shí)要考慮價(jià)格、使用方便等因素。
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