多晶硅經(jīng)過(guò)鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結。然后采用絲網(wǎng)印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線(xiàn),經(jīng)過(guò)燒結,同時(shí)制成背電極,并在有柵線(xiàn)的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設備,就可以組成發(fā)電系統。為了將直流電轉化交流電,需要安裝電流轉換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統成本中,電池組件約占50%,電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。
無(wú)論從世界還是從中國來(lái)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(yáng)能是人類(lèi)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(shí)的命和免維護性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟性等優(yōu)點(diǎn),在長(cháng)期的能源戰略中具有重要地位。
與常用的火力發(fā)電系統相比,光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現于: ①無(wú)枯竭危險; ②安全可靠,無(wú)噪聲,排放外,干凈(); ③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢;例如,無(wú)電地區,以及地形復雜地區; ④無(wú)需消耗燃料和架設輸電線(xiàn)路即可就地發(fā)電供電; ⑤能源質(zhì)量高; ⑥使用者從感情上容易接受; ⑦建設周期短,獲取能源花費的時(shí)間短。
并網(wǎng)光伏發(fā)電有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是電站,主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng),由電網(wǎng)統一調配向用戶(hù)供電。但這種電站投資大、建設周期長(cháng)、占地面積大,還沒(méi)有太大發(fā)展。而分散式小型并網(wǎng)光伏,特別是光伏建筑一體化光伏發(fā)電,由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn),是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。
分布式光伏發(fā)電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設備,另外還有供電系統監控裝置和環(huán)境監測裝置。其運行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下,光伏發(fā)電系統的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉換輸出的電能,經(jīng)過(guò)直流匯流箱集中送入直流配電柜,由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載,多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調節。
應用領(lǐng)域 一、用戶(hù)太陽(yáng)能電源:(1)小型電源10-100W不等,用于邊遠無(wú)電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統;(3)光伏水泵:解決無(wú)電地區的深水井飲用、灌溉。 二、交通領(lǐng)域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無(wú)線(xiàn)電話(huà)亭、無(wú)人值守道班供電等。 三、通訊/通信領(lǐng)域:太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統;農村載波電話(huà)光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。 四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫閘門(mén)陰極保護太陽(yáng)能電源系統、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀(guān)測設備等。 五、家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。 六、光伏電站:10KW-50MW立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補電站、各種大型停車(chē)廠(chǎng)充電站等。 七、太陽(yáng)能建筑將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結合,使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現電力自給,是未來(lái)一大發(fā)展方向。 八、其他領(lǐng)域包括:(1)與汽車(chē)配套:太陽(yáng)能汽車(chē)/電動(dòng)車(chē)、電池充電設備、汽車(chē)空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再電系統;(3)海水淡化設備供電;(4)衛星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。