光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。不論是獨(dú)立使用還是并 網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構(gòu)成,不涉及機(jī)械部件,所以,光伏發(fā)電設(shè)備極為精煉,可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便。理論上講,光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級(jí)電站,小到玩具,光伏電源 無處不在。太陽能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽能電池(片),有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用于一些小系 統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。
與常規(guī)發(fā)電技術(shù)相比,光伏發(fā)電沒有中間轉(zhuǎn)換過程,發(fā)電形式極為簡(jiǎn)潔,發(fā)電過程不消耗資源,不排放溫室氣體、廢氣和廢水,環(huán)境友好;沒有機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件,不存在機(jī)械磨損,無噪聲,發(fā)電不用冷卻水;發(fā)電設(shè)備既能在無水的荒漠地帶安裝,也可安裝在城市的屋頂和墻面,不單獨(dú)占地,模塊化結(jié)構(gòu),規(guī)模大小隨意,運(yùn)行維護(hù)和管理簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)無人值守,維護(hù)成本極低。特別是太陽能取之不盡,用之不竭,光伏電池制造所需的硅資源在地殼中的含量高達(dá)26%,沒有資源短缺和耗盡問題。光伏發(fā)電是最具發(fā)展前景的發(fā)電技術(shù),也是太陽能利用的重要形式。近年來,全球光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快,以年均30%以上的速度快速增長,到2009年年底,全球光伏發(fā)電容量已超過2000萬千瓦,光伏發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高,已成為全球最受重視的新能源發(fā)電技術(shù)。
早在1839年,法國科學(xué)家貝克雷爾(Becqurel)就發(fā)現(xiàn),光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差。這種現(xiàn)象后來被稱為“光生伏特效應(yīng)”,簡(jiǎn)稱“光伏效應(yīng)”。1954年,美國科學(xué)家恰賓和皮爾松在美國貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用的單晶硅太陽電池,誕生了將太陽光能轉(zhuǎn)換為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)。