光伏发电的原理
光伏发电原理:光伏发电是一种利用半导体界面的光伏效应将光能直接转化为电能的技术。这项技术的关键是太阳能电池。太阳能电池串联后，可以封装保护成大面积太阳能电池组件，配合功率控制器等部件组成光伏发电装置。光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。当光子撞击金属时，其能量可以被金属中的一个电子完全吸收。电子吸收的能量大到足以克服金属内部重力，从金属表面逃逸出来成为光电子。硅有四个外层电子。如果纯硅掺杂有五个外层电子的原子，比如磷原子，就会变成N型半导体。如果纯硅掺杂有三个外层电子的原子，例如硼原子，就形成了P型半导体。P型和N型结合在一起，接触面就会形成电位差，成为太阳能电池。电影封面阳光照射在半导体pn结上，形成新的空穴-电子对。在pn结内建电场的作用下，空穴从N区流向P区，电子从P区流向N区。电路接通后，就形成了电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电有两种方式，一种是光-热-电转换，另一种是光电直接转换。(1)光-热-电转换模式利用太阳辐射产生的热能发电。一般太阳能集热器将吸收的热能转化为工质蒸汽，然后驱动汽轮机发电。前一个过程是光热转换过程；后一个过程就是热电转换，和普通火力发电一样。太阳能热发电的缺点是效率低，成本高。据估计，其投资至少比普通火电厂贵5~10倍。(2)光电直接转换模式这种模式利用光伏效应将太阳辐射能直接转换成电能。光电转换的基本器件是太阳能电池。太阳能电池是一种利用光伏效应将太阳能直接转化为电能的装置。它是一个半导体光电二极管。当太阳光照射到光电二极管上时，光电二极管会将太阳能转化为电能，产生电流。当许多电池串联或并联后，就可以成为一个输出功率比较大的太阳能电池阵列。太阳能电池是一种很有前途的新能源，它有三个优点:永久、清洁和灵活。太阳能电池寿命长，只要太阳存在，一次投资就可以用很长时间。与火力发电和核能发电相比，太阳能电池不会造成环境污染。
光伏发电是：
光伏发电指通过光伏发电系统将太阳能转化为电能的过程。
通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成，同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。
太阳能电池是完成太阳能到电能转换的载体，光生伏特效应是光伏发电的基本原理。
早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）发现光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，光伏发电技术由此诞生。
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。
主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。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。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。
扩展资料：
光伏发电的好处：
1、光伏发电全产业链的清洁低碳更是让这种修复效应得到了进一步放大。
随着技术不断进步，电池、组件生产与电站施工所消耗的能量已经越来越低，每瓦只要1.3kWh左右。也就是说，在陕北这样光照充足的地区，只要一年左右，就能产生足够的清洁电力“抵消”前期能耗，之后二十多年不断为低碳可持续发展做出贡献。
2、利用光伏改善生态环境。
光伏电站建设可以减少蒸发量，增加降水，从而有效改善当地生态环境。在延川，笔者对这种作用有了更为直观的认识。
将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术。在国际上，光伏发电技术的研究已有100多年的历史。目前这一能源高端产品已经成熟。我国于1958年开始研究太阳电池，1971年首次成功地应用于我国发射的“东方红”二号卫星上。1973年开始将太阳电池用于地面。2002年，国家有关部门启动“送电到乡工程”，在西部七省区的近800个无电乡所在地安装光伏电站，该项目拉动了我国光伏工业快速发展。截止到2004年底，我国太阳电池的累计装机已经达到6.5万千瓦。
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。
光伏发电设备，由以下几类设备组成：
1，太阳电池板。
2，控制器。
3，逆变器。
其中太阳能电池板可以通过串联方式来获得更大的面积，可以接收更多的光线，从而提高发电效率和发电量。
作为一种清洁高效的新型发电形式，光伏发电拥有诸多优点，拥有广阔的发展前景。
具体来说，光伏发电拥有以下几方面优点：
1，资源丰富。
光伏发电所使用的资源，就是太阳光。……这可以认为是取之不尽用之不竭的资源。
只要有充足光照的地方，就可以安装光伏发电设施进行发电。
2，清洁、无污染。
光伏发电利用的资源是太阳光，这是一种清洁无污染的资源。……且光伏发电设备在工作过程中不会产生废料，不会污染环境，因此光伏发电是与风能发电等新型能源一样的清洁无污染的发电模式。
3，系统简单，对场地要求低。
光伏发电整个系统结构简单，安装容易，对场地的要求也不高。……无需专用场地，只要能够迎着太阳光摆的下相关设备，整个系统就可以开始工作，这样的状态对于偏远地区来说非常有利。
4，高效。
光伏发电的光能-电能转化效率高，是一种非常高效的新型能源。
5，空间占用率高。
光伏发电设备对场地的要求很低，不必使用专用场地，利用田间地头就可以安装、发电，还可以利用屋顶等空间来安装设备，极大地提升了空间利用率。
6，建设周期短，见效快。
光伏发电设备因为结构简单，且无需燃料以及输变电线路建设，安装完成即可开始工作，所以建设周期短，收效快。所以成为一种具有广阔应用前景的新型发电方式
光伏就是光伏发电系统，是使用了半导体材料产生的光伏效应而把太阳辐射能转化成电能的一种用来发电的系统。光伏发电系统产生的能源是一种十分安全、清洁并且可再生的能源，在光伏发电的过程中不会破坏生态和污染环境。
光伏发电系统是靠太阳能来发电的，而现在的光伏发电系统可以分为并网光伏系统和独立光伏系统。
利用光伏系统进行发电有很多优点，比如在恶劣的天气和环境之下也能够正常供电，并且安全性能高，使用寿命长。但是相对的，光伏发电的缺点也有很多，它在初期的投资费用是很高的，并且在使用之前要耗费精力进行技术培训。
