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基于光伏技术的新能源发电研究
Research on New Energy Power Generation Based on Photovoltaic Technology

第二节 光伏发电的工作原理

一、光伏发电的工作原理

当太阳光照在半导体结的时候，会随之形成全新空穴 - 电子对。在此情况下，
受结电场作用，会使得空穴从 n 区向着 p 区流动，而电子则从 p 区向着 n 区的方
向流动，在电路接通以后，就能够形成电流。以上则是光电效应太阳能电池实际

工作的基础原理。
对于太阳能发电而言，具有两种不同的形式：第一为光能→热能→电能的转
换；第二为光能→电能的直接转换。前者的转换方式具体指的就是通过对太阳辐

射所形成热能的合理运用而实现发电目的。通常情况下，太阳能集热器需要把实
际吸收的热能有效地转变为工质蒸汽，随后驱动汽轮机而达到发电目的。其原理
是首先应当实现光能向热能的转换，随后再将热能转换成电能。这一过程和一般
火力发电相同，而通过太阳能热量发电，实际效率并不高且成本昂贵，所以，实

际的资金投入要比一般火电站的发电成本高出 5~10 倍。后者的转换方式则是对
光电效应进行运用，可以使得太阳辐射直接被转换为电能。而完成光 - 电转换的
主要装置则是太阳能电池，其作用不容小觑。对于太阳能电池而言，主要是通过

光生伏特效应，实现光能向电能的直接转换。太阳能电池属于半导体光电二极管，
只要阳光照在光电二极管之上，就会将光能转变为电能，最终形成电流。为此，
若将大量电池串联抑或是并联，则能够形成高输出功率太阳能电池的方阵。由此

可见，太阳能电池属于全新的电源，具有广阔的发展前景，而且灵活、清洁，永
久性特点明显。另外，太阳能电池的使用时间很长，只要有太阳，那么电池就能
够实现长期的运用。因而，同火力发电与核能发电相对比，太阳能电池的优势不

可比拟，最关键的是不会对环境造成危害，属于绿色发电。

二、太阳能光伏发电主要技术

（一）太阳能电池技术

太阳能电池是太阳能发电系统的主要构成部分，其主要作用是将太阳辐射转
化为电流，在太阳能系统中，电池一般不独立使用，其主要是利用并联以及串联
等多种连接方式将所有独立的小电池单元连接使用，其作为一个整体的系统功率

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