自人類誕生以來,一直深受太陽的惠澤。從動植物的生長,“日出而作、日落而息”的生活規律,到利用太陽光晾曬衣物,再到模仿太陽創造出冬季取暖用具……全球科學家對太陽能量的探究也從未止步。技術的進步,也讓人類對太陽光的認知和運用不斷取得新的突破。
技術演變
1839年,法國科學家貝克雷爾(Edmond Becquerel)邁出了重要一步,他發現光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象后來被稱為“光生伏特效應”,簡稱“光伏效應”。這就是“光伏”的起源。
但如何將電位差轉換為可供人們使用的電能呢?接下“接力棒”的美國選手出場了!
100多年后的1954年,美國科學家恰賓、富勒和皮爾松在美國貝爾實驗室首次制成了實用的單晶硅太陽能電池,這意味著,人類第一次掌握了將太陽光能轉換為電能的實用光伏發電技術。
光伏發電的原理
光伏發電的原理是利用半導體的光電效應。當太陽光照射到光伏電池上時,光子被半導體材料吸收,將光子的能量轉換成電能,使半導體內部的電子被激發出來形成自由電子,并在半導體內部產生電位差。當外部電路連接時,自由電子會在半導體中不斷移動,從而形成電流,產生電能。
為了讓生成的直流電變成可供人們使用的交流電,技術人員又研究出了光伏發電系統。該系統主要由光伏電池、控制器和逆變器等組成,通過控制器和逆變器將電能調節成穩定的電流和電壓,供給各種負載使用。
光伏發電的應用場景
這一下讓“地球人”打開了新局面,與傳統的燃料能源不可再生且污染嚴重相比,太陽輻射能不僅綠色無污染、廉價,而且是取之不盡用之不竭的存在,只要太陽存在,就能源源不斷的產生能量。
即便是把地球表面0.1%的太陽能轉化成電能,以20%轉化率,每年發電量就可達4.1 x 10^10kW,相當于世界上能耗的15倍。于是,早在上世紀90年代,美國、日本、德國、瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國紛紛結合自身國情,制定了光伏發展計劃。截止到2022年底,全球累計安裝量已達1185GW。
應用場景
在中國,光伏發電產業發展迅猛,后來居上,成為全球光伏發電安裝量增長最快的國家,2011年的光伏發電安裝量比2010年增長了約5倍。這其中,既有進口國外的產品,也有啟晶光電等一大批本土企業的俯首耕耘,深入結合用戶需求,推出了一系列分布式光伏新能源電站解決方案,贏得了家庭用戶和工業、商業用戶的信任,在一定程度上加快了光伏發電電站的普及。
家庭屋頂光伏發電
適合安裝在居民家庭屋頂,發電可供家庭日常使用,豐余電量也可并網銷售。
工廠或商業光伏電站
安裝在中大規模工廠廠房房頂或商業建筑屋頂,形成小規模電網。
大型光伏電站
在人跡罕至的荒野或沙漠地區,建造大型光伏電站,專門并入供電網絡使用。
農業光伏
在農田中建造支架,支撐太陽能電池板,為農田提供穩定的電力,同時保護農作物,提高產量。
光伏助農
在一些農村地區,可以利用光伏發電技術,為當地村民提供電力,幫助村民節省用電開支,改善生活質量。
此外,光伏發電還可以應用于城市中的公共設施,如光伏公交站、光伏車棚、光伏公交等,以及路邊的太陽能路燈、太陽能廣告燈箱、太陽能射燈、太陽能垃圾桶等。隨著技術的不斷進步和成本的不斷降低,光伏發電的應用場景還將不斷擴大和擴展。
光伏發電,潛力無限!啟晶光電,值得信賴!


