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光伏原理 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。光伏发电的优点是较 少受地域限 制，因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需 消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。 [4] 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。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要 电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源 无处不 在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和 薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系 统和计算器辅 助电源等。 国产晶体硅电池效率在10 至13%左右，国外同类产品效率约18 至23%。由一个或多个 太阳能电池 片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前，光伏发电产品主要用于三大 方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微 波中 继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用 电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这 在 发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步，不过，2008 年北京奥运会部 分用电由太阳能发电和风力发电提供。 [5] 产业优势 1、永不枯竭。 2、采集太阳能的地点的地理位置要求不高；相对而言，水电站或风电站对地理位置要 求则比较高。 3、建立太阳能发电站所需的时间和成本都比水电站要低。 4、使用太阳能不会造成环境污染，是理想的绿色能源。但原料开采和生产光伏产品过 程中也会消耗大量能源和造成污染 。 5、适用范围广，就算一般家庭也可以利用太阳能发电。 也因此，世界各国为了更有效地开采和使用太阳能，不断地发展着太阳能光伏组件技术， 尽可能地利用这个“永不枯竭”的能源。 特点 太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源。光伏发电是利用太阳能将光子转化为 电子的一个纯物理过程，转化过程不排放任何有害物质，其特点如下： 充足性：据美国能源部报告（2005 年4 月）世界上潜在水能资源4.6TW（1TW=1012W [6] ）， 经济可开采资源只有0.9TW；风能实际可开发资源2～4TW；生物质能3TW；海洋能不到 2TW；地热能大约12TW；太阳能潜在资源120000TW，实际可开采资源高达600TW。 安全性：运行可靠、使用安全；发电规律性强、可预测（调度比风力发电容易）。 广泛性：生产资料丰富（地壳中硅元素含量位列第二）、建设地域广（荒漠、建筑物等）、 规模大小皆宜。 免维护：使用寿命长（20～50 年、工作25 年效率下降20%）、免维护、 无人值守。 清洁性：无燃料消耗、零排放、无噪声、无污染、能量回收期短（0.8～3.0 年）。 产业技术 率先利用太阳能发电的是发达的欧美国家和日本。自1969 年世界上第一座太阳能发电 站在法国建成，太阳能发电的比例在欧美国家逐渐提高，太阳能光伏技术也得到了不断 发展。其中，欧盟是世界上光伏发电量最大的地区。在2008 年，这个区域占全球光伏 发电量的80%。而德国和西班牙的光伏发电总量总和约占欧盟的84%，是名副其实的光 伏发电强国。这些成就要归功于欧盟近20 年来持续推动光伏产业发展。欧盟预计在2020 年，太阳能光伏发电将占欧盟总发电量的12%。 日本也是太阳能发电的强国，而且使用范围非常广，一般家庭都可以使用太阳能光伏装 置发电。他们的做法是通过政府补贴，鼓励家庭购买家用的光伏发电装置。每个家庭通 过光伏发电装置产生的剩余电量可以卖给政府或电力公司。这使日本的光伏发电量不断 提高，也使日本的能源利用率大幅提升。 美国虽然在光伏发电技术上较早起步，但由于以往美国政府对光伏发电并不重视，以至 美国的光伏发电的发电量和技术革新不如欧盟和日本。但随着美国奥巴马政府出台一系 列鼓励发展新能源的政策，美国在光伏发电产业上大有后来居上的势头。现在，美国的 不少州出台了《可再生能源配额标准》。以加州为例，凡在住屋、商业建筑或公用建筑 屋顶上安装太阳能设备的家庭或企业，都可获得州政府的多项补助，其中包括享受30% 的减税优惠，减少30%的安装成本等。 国内现状 光伏产业 中国作为目前世界上经济发展最迅速的经济体，在光伏发电领域的技术和应用只是处于 世界的下游水平。其中的主要原因是国内还没有掌握 [7] 电池所需要的多晶硅提纯技术， 该技术被国外的大企业所垄断，因而国内生产太阳能光伏电池的成本很高。光伏发电的 成本是一般发电成本的数倍，也因此造成无法广泛普及。 [8] 我国光伏产业快速发展，已形成较为完整的光伏制造产业体系。当前的主要问题是： 产能严重过剩，市场过度依赖外需，企业普遍经营困难。 [8] 光伏产业是战略性新兴产业。发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费方式 变革、促进生态文明建设具有重要意义。我国光伏产业当前遇到的困难，既是产业发展 面临的严峻挑战，也是促进产业调整升级的契机，特别是光伏发电成本大幅下降，为扩 大国内市场提供了有利条件。要按照创新体制机制、完善政策措施、扩大消费市场、规 范市场秩序、推进产业重组、降低发电成本的思路，统筹兼顾、综合施策，着力提升产 业竞争力。 [8]
