屋頂太陽能發(fā)電板有什么利弊 太陽能電池板原理

        相信大家每天都會(huì)接觸到各種玻璃制品，例如玻璃杯、玻璃門、玻璃窗等。雖然我們經(jīng)常與它們接觸，卻對(duì)這些玻璃的種類與性質(zhì)并沒有太多了解。現(xiàn)在由于提倡分布式光伏發(fā)電，不少空置的屋頂都安裝上了太陽能發(fā)電板。屋頂太陽能發(fā)電板有什么利弊，就由我來告訴大家。

一、屋頂太陽能發(fā)電板有什么利弊

        1.1 優(yōu)點(diǎn):

        (1) 它通常很容易接收太陽能資源.

        (2) 屋頂安裝光伏方陣使你能利用否則會(huì)無用的空間,節(jié)省院子的空間.

        (3) 它與現(xiàn)有電力系統(tǒng)很靠近,有助于降低總體造價(jià).

        (4) 屋頂安裝的裝置對(duì)現(xiàn)場(chǎng)影響較小.

        1.2 缺點(diǎn):

        (1) 方陣朝向受建筑物支配.

        (2) 由于靠近屋頂,光伏組件運(yùn)行起來溫度更高(因此效率更低).

        (3) 方陣容量受制于可用面積.

        (4) 屋頂需要翻新時(shí),方陣也需要移走(開始時(shí)屋頂處于良好狀態(tài),所以這種情況在15年以后才會(huì)發(fā)生).

        (5) 方陣可能不太容易靠近,這種情況下就無法清除方陣上面的冰雪.

        (6) 穿透屋頂(在屋頂固定方陣時(shí)需要打孔)可能導(dǎo)致屋頂滲漏.

二、太陽能電池板原理

        太陽電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件.能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅, 非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等.它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程. P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié).

        當(dāng)光線照射太陽電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了躍遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率.這個(gè)過程的的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程.

        太陽能發(fā)電方式太陽能發(fā)電有兩種方式,一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式,另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式.

        2.1 光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)

換成工質(zhì)的蒸氣,再驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電.前一個(gè)過程是光—熱轉(zhuǎn)換過程;后一個(gè)過程是熱—電轉(zhuǎn)換過程,與普通的火力發(fā)電一樣.太陽能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高,估計(jì)它的投入資金至少要比普通火電站貴5~10倍.一座1000MW的太陽能熱電站需要投入資金20~25億美元,平均1kW的投入資金為2000~2500美元.因此,適用小規(guī)模特殊的場(chǎng)合,而大規(guī)模利用在經(jīng)濟(jì)上很不合算,還不能與普通的火電站或核電站相競(jìng)爭(zhēng).

        2.2 光—電直接轉(zhuǎn)換方式該方式是利用光電效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池.太陽能電池是一種由于光生伏效果明顯應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個(gè)半導(dǎo)體光電二較管,當(dāng)太陽光照到光電二較管上時(shí),光電二較管就會(huì)把太陽的光能變成電能,產(chǎn)生電流.當(dāng)許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比非常大的輸出功率的太陽能電池方陣了.太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有清潔性和靈活性等優(yōu)點(diǎn).太陽能電池壽命長(zhǎng),只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投入資金而長(zhǎng)期使用;與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比,太陽能電池不會(huì)引起環(huán)境污染;太陽能電池可以大中小并舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供一戶用的太陽能電池組,這是其它電源無法比擬的。

三、有關(guān)概念

3.1 太陽能

        太陽能（solar energy），是指太陽的熱輻射能（參見熱能傳播的三種方式:輻射），主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來，就主要以太陽提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽能發(fā)電是一種新興的可更新能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。

3.2 電池

        電池（Battery）指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電較以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。具有正較、負(fù)較之分。隨著科技的進(jìn)步，電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置。如太陽能電池。電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢(shì)、容量、比能量和電阻。利用電池作為能量來源，可以得到具有穩(wěn)定電壓，穩(wěn)定電流，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定供電，受外界影響很小的電流，并且電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便，充放電操作簡(jiǎn)便易行，不受外界氣候和溫度的影響，性能穩(wěn)定可靠，在現(xiàn)代社會(huì)生活中的各個(gè)方面發(fā)揮有很大作用。

3.3 發(fā)電

        發(fā)電是指利用發(fā)電動(dòng)力裝置將水能、石化燃料（煤、油、天然氣）的熱能、核能等轉(zhuǎn)換為電能的生產(chǎn)過程。直流發(fā)電大多以電化學(xué)的方式產(chǎn)生電力，泛稱為電池，以小功率的應(yīng)用為主。發(fā)電的主要形式有水力發(fā)電、火力發(fā)電和核能發(fā)電。