随着全球经济的快速发展、人类的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，开发新的能源已经成为当前人类面临的迫切课题。
因为火电需要燃烧煤、石油等化石燃料，一方面化石燃料蕴藏量有限，正面临着枯竭的危险。另一方面燃烧燃料将排出CO2和硫的氧化物，会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦溃崩，后果将不堪设想，另外，一些国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。
上述问题都迫使人们去寻找新的能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富，不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。
照射在地球上的太阳，能量非常巨大，太阳能照射在地球上大约40分钟，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电是应用广泛，前景光明的理想能源。
一、太阳能光伏发电的原理
太阳能发电是利用太阳能和半导体材料的电子学特性实现发电的。太阳能发电的原理（光伏发电）： 太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
光—电直接转换方式（光伏发电）：利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。光—电转换的基本装置就是太阳能电池。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（如图），这种方式容易实现，且成本较低，已被广泛应用。
二、太阳能发电系统
太阳能发电系统的组成：太阳能发电系统主要由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成。下面对各部分的功能做一个简单的介绍：
① 太阳能电池板：作用是将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。一般根据用户需要，将若干太阳电池板按一定方式连接，组成太阳能电池方阵，再配上适当的支架及接线盒组成。
② 逆变器：作用就是将太阳能电池方阵和蓄电池提供的直流电逆变成交流电，供给交流负载使用和并入电网。效率是选择逆变器的重要标准之一，效率越高，意味着在将光电组件产生的直流电转换成交流电的过程中产生的电量损耗就越少。逆变器的质量决定了发电系统的效益，它是太阳能发电系统的核心。
③ 蓄电池组：作用是将太阳电池方阵发出直流电贮能起来, 供负载使用。在光伏发电系统中, 蓄电池处于浮充放电状态。白天太阳能电池方阵给蓄电池充电,同时方阵还给负载用电,晚上负载用电全部由蓄电池供给。因此, 要求蓄电池的自放电要小, 而且充电效率要高,同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。
三、浙江光伏发电的特点：
① 太阳能是永久性能源，无枯竭危险；
② 太阳能是清洁能源，绝对干净环保，没有公害，用户感情上容易接受；
③ 太阳能发电运用灵活，不受资源分布和地域的限制，可在用电处就近发电；
④ 太阳能电池寿命长，可以一次投资长期使用，太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组；
⑤ 太阳能发电可靠性高，能源质量高；
⑥ 获取能源花费的时间短。
四、太阳能发电的应用和发展前景
、太阳能发电的应用: 随着太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模逐步扩大。早期，太阳能的使用主要用于军事领域、航天领域。目前，太阳能已进入工业、商业、农业、 通信、家用电器以及公用设施等部门。太阳能发电应用分为几个方面：家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、建筑一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统等，例如：太阳能庭院灯；太阳能发电用户系统；特别是村寨供电的独立系统，可以在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价昂贵的输电线路；还有光伏水泵（饮水或灌溉）；通信电源；石油输油管道阴极保护；光缆通信站电源；海水淡化系统；城镇中路标；高速公路路标等。（如图）
、国内太阳能光伏发电的现状及发展前景：中国的太阳能发电产业已具备相当的规模，技术条件已趋于成熟，太阳能利用将是中国能源变革最可行的解决方案。八五和九五期间,我国把研究开发的重点放在大面积太阳能电池等方面。2003年10月，国家5年太阳能资源开发计划，筹资100亿元用于推进太阳能发电技术的应用，2005年全国太阳能发电系统总装机容量达到了300兆瓦。20世纪90年代，国内光伏市场平稳发展，年增长速度在20%左右；进入21世纪，国内光伏市场呈现加速发展趋势，2001～2003年平均增长速度都在30%以上。按照我国制订的《新能源和可再生能源发展规划》规划，中国2003～2009年在农村电网建设中每年安装70兆瓦光伏系统，2010～2020年将普及推广应用，年平均安装100兆瓦。
在今后的十几年中，太阳电池的市场走向将发生很大的改变，2010年以前中国太阳电池多数是用于独立光伏发电系统，从2011年到2020年，中国光伏发电的市场主流将会由独立发电系统转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。
五、小结
太阳能光伏发电的发展潜力巨大。是最具可持续发展的可再生能源技术之一。大力发展新能源和可再生能源是我国未来的能源发展战略要求。由于世界能源的日趋紧张和光伏技术的不断发展，最大限度地开发利用太阳能将是人类新能源利用方面的科技发展方向。只有依靠更加先进的科技，才可能为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。
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