太阳能光伏电池是怎么发电的？
亲，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池 。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。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.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。
太阳能光伏发电的最重要意义就在于它能在连续20年内使用太阳的清洁能源来发电，而不使用任何地球上的化石能源。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为：
（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
（二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；
（三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
（四）逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。
（1）全部自用：光伏设备发电的电量全部自用，不进行并网；
（2）自发自用，余电上网：光伏设备发电的电量，部分电量自用，剩余电量进行并网；
（3）全额上网：光伏设备发电的电量全部并网。
希望我们的回答能对您有所帮助。
具体是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。
1.光伏发电的成本是多少：
一个面积60的屋顶，可以安装8KW左右的光伏组件。根据碳银公司的安装计划，电站终端目前的销售价格为4元/W(包括光伏元器件、逆变器、配电箱、支架等设备)，一个60的电站投资需要3.2万元。(这里强调一下，这个成本计算是基于2020年光伏元器件的平均市场价格)，533元/。一年发电基准电价为0.4153元/千瓦时(以2020年浙江省为例)，20年国家补贴为8美分/千瓦时，居民用电量按0.53元/千瓦时计算。一年综合收益5898元，电站收回成本需要5.4年。
2.光伏发电的缺点：
转换效率低：光伏发电的转换效率是指光能转换为电能的效率。目前晶体硅光伏电池效率为13%~17%非晶体硅光伏电池转换效率只有6%~8%正式因为光电转换效率低，所以光伏发电功率密度也很低，这样以来就难以形成高功率发电系统。光电转换效率低是阻碍光伏发电发展的重要因素；
只能在白天工作：光伏发电有光才能发电，所以光伏发电只能在白天发电，夜里不能发电，而我们平时用电大多都是在夜里，光伏发电的工作特性与我们生活习惯不符；受气候环境影响大：长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会影响光伏发电。太阳能电池极板上不能有杂物遮挡，一旦有，光伏发电效率会降低很多很多；地域依赖性强：地理位置不同，气候不同，各地区日照资源相差很大。光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区效果才会好。
分布式光伏发电包括并网型、离网型及多能互补微网等应用形式，并网型分布式发电多应用于用户附近，一般与中、低压配电网并网运行，自发自用，不能发电或电力不足时从电网上购电，电力多余时向网上售电。离网型分布式光伏发电多应用于边远地区和海岛地区，它不与大电网连接，利用自身的发电系统和储能系统直接向负荷供电。分布式光伏系统还可以与其它发电方式组成多能互补微电系统，如水、风、光等，既可以作为微电网独立运行，也可以并入电网联网运行。
2、分布式光伏发电适用于哪些场合？
分布式光伏发电系统的适用场合可分为两大类：
一是可在全国各类建筑物和公共设施上推广，形成分布式建筑光伏发电系统，利用当地各类建筑物和公共设施建立分布式发电系统，满足电力用户的部分用电需求，为高耗能企业提供生产用电。
二是可在偏远地区、海岛等少电无电地区推广，形成离网发电系统或微电网，由于经济发展水平的差距原因，我国仍有部分偏远地区的人口没有解决基本用电问题，以往的农网工程大多依靠大电网的延申，小水电、小火电等供电，电网延伸困难极大，且供电半径过长，导致供电能质量较差，发展离网型分布式发电不仅可以解决处于无电少电地区居民基本用电问题，还可以清洁高效地利用当地的可在生能源，有效的解决了能源和环境之间的茅盾。
3、哪些地点适合安装分布式光伏发电系统？
工业领域厂房：特别是在用电量比较大、网购电费比较贵的工厂，通常厂房屋顶面积很大，屋顶开阔平整，适合安装光伏阵列并且由于用电负荷较大，分布式光伏并网系统可以做以就地消纳，抵消一部分网购电量，从而节省用户的电费。
商业建筑：与工业园区的作用效果类似，不同之处在于商业建筑多为水泥屋顶，更有利与安装光伏阵列，但是往往对建筑美观性有要求，按照商厦、写字楼、酒店、会议中心、度假村等服务业的特点，用户负荷特性一般表现为白天较高，夜间较低，能够较好的匹配光伏发电特性。
农业设施：农村有大量的可用屋顶，包括自有住宅、疏菜大棚、鱼塘等，农村往往处在公共电网的未稍，电能质量较差，在农村建设分布式光伏系统可提高用电保障和电能质量。
市政等公共建筑物：由于管理规范统一，用户负荷和商业行为相对可靠，安装积极性高，市政等公共建筑物也适合分布式光伏的集中连片建设。
边远农牧区及海岛：由于距离电网遥远，我国西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃、四川等省份的边远农牧区以及我国沿海岛屿还有数百万无电人口，离网型光伏系统或与其它能源互补微网发电系统非常适合在这些地区应用。
4、什么叫与建筑结合的分布式光伏发电系统？
与建筑物结合的光伏并网发电是当前分布式光伏发电重要的应用形式，技术进展很快，主要表现在与建筑结合的安装方式和建筑光伏的电气设计方面，按照与建筑结合的安装方式的不同可以分为光伏建集成和光伏建筑附加。
5、光伏阵列在建筑物立面安装和屋顶安装有什么差异？
光伏阵列与建筑物相结合的方式可分为屋顶安装和侧立面安装两种方式，可以说这两种安装方式适合大多数建筑物。
屋顶安装形式主要有水平屋顶、倾斜屋顶和光伏采光顶。
其中：水平屋顶上光列阵可以按最佳角度安装，从而获得最大发电量，并且可采用常规晶体硅光伏组件，减少组件投资成本，经济性相对效好，但是这种安装方式的美观性一般。
倾斜屋顶在北半球向正南、东南、西南、正东或正西的屋顶均可以用于安装光伏阵列，在正南向的倾斜屋顶上可以按照最佳朝向或接近最佳朝向安装。
光伏采光顶指以透明光伏电池作为采光顶的建筑构件，美观性很好，并且满足透光的需要，但是光伏采光顶需要透明组件，组件效率较低，除发电组件透明外，采光顶构件要满足一定的力学、美学、结构连接等建筑方面要求，组件成本高，发电成本高。
侧立面安装主要是指在建筑物南墙、西墙、东墙上安装光伏组件的方式，对于高层建筑来说墙体是与太阳光接触面积最大的外表面，光伏幕墙是使用较为普遍的一种应用方式。
6、农业大棚、鱼塘可以安装分布式光伏并网系统吗？
大棚的升温、保温一直都是个困扰农户的重点问题，光伏农业大棚有望解决这一难题，由于夏季的高温在6-9月份众多品类的蔬菜无法正常成长，而光伏农业大棚如同在农业大棚外添加了一个分光计，可隔绝红处线，阻止过多的热量进去大棚，在冬季和黑夜的时候又能阻止大棚内的红处波段的光向外辐射，起到保温效果。光伏农业大棚能供给农业大棚内照明等所需电力，剩余电力还能并网。
在离网形式的光伏大棚中可与LED系统相互调配，白日阻光保障植物生长，同时发电。黑夜LED系统应用白日电力提供照明。
在鱼塘中也可以架设光伏阵列，池塘可以继续养鱼，光伏阵列还可以为养鱼提供良好的遮挡作用，较好地解决了发展新能源和大量占用地的矛盾，因此农业大棚和鱼塘可以安装分布式光伏发电系统。
太阳能光伏电池是一种具有光电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的最基本单元。太阳电池特有的电特性是借助在晶体硅中掺入某些元素（例如 磷或硼等）。从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料。在阳光照射下，具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端形成电动势，当用导体将其两端闭合时便产生电流。
这种现象被称为光生伏打效应，简称光伏效应。目前应用最广的属单晶硅太阳能电池，它由两层半导体材料组成，其厚度大约0.25MM,形成两个区域：一个正电荷区，一个负电荷区。负区位于电池的上层，在这一层强迫渗透磷、硼等元素并与硅粘在一起。正区置于电池表层的下面，正负界面区域称为P-N结。制造电池时P-N结被赋予了恒定的物理特性。当阳光投射到电池内保持松散状态的电子时，这些靠近P-N结的电子将朝电池的表层流动，用金属线将太阳能电池的正伏级与伏载相连时，在外电路就形成了电流。每个太阳能电池基本单元P-N结处的电动势大约为0.5V,此电压值大小与电池片的尺寸无关。太阳能光伏电池的输出电流受自身面积和日照强度的影响，面积较大的电池能够产生较强的电流。光伏电池是节能环保型材料，具有可再生性，应该大力推广。
