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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

1. 光伏发电技术
光伏发电技术是一种直接将太阳光的辐射能转化为电能的发电技术。它主要
利用的是半导体 PN 结的光生伏特效应。当太阳光照射在 PN 结上时，部分光被

反射，其余部分能量中的光子将半导中的电子从共价键中激发，形成空穴 - 电子
对。在 PN 结内建电场的作用下，发生扩散运动，空穴由 N 区流向 P 区，电子由
P 区流向 N 区，接通外电路后就形成电流，太阳能便被转化为电能。
太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池板将太阳的辐射能量直接转换成电能

的发电系统。它一般由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组、直流 - 交流逆变器、
直流负载、交流负载等部分组成。
光伏发电技术最关键的组件是太阳能电池板，它将直接决定整个系统的发电
效率和成本。根据电池材料研发阶段的先后，大致可分为三个阶段，它们的材料

类型、发电效率和性能存在一定差别。
2. 光热发电技术
光热发电技术是利用光学的反射或折射原理，将光能聚集到点或线上，利用
集热器吸收储存太阳能的热量，再通过热交换系统将热量传递给流体，从而产生

高温蒸汽，推动汽轮机及发电机组旋转，最终产生电能。
光热发电技术又称“聚光太阳能发电”，是太阳能利用的一个重要方向。其
特点是在夜间依然可以持续发电，电力输出平稳。根据聚光方式的不同，光热发
电主要分为槽式、塔式、菲涅尔式和碟式四类。最为常见的是槽式发电系统，利

用多组槽式抛物面反射镜聚光系统，将太阳光聚焦到集热器上；塔式发电系统，
又称集中型发电系统，利用众多独立跟踪太阳光的平面定日镜反射原理，将光能
集中到设置于高塔顶部的吸热器上；线性菲涅尔式光热发电系统则是通过跟踪太
阳运动的菲涅尔式反射镜，将太阳光汇集到上方固定的吸热管上；还有一种碟式

发电系统，其反射镜采用碟状抛物面镜，将太阳光聚集到集热器焦点处，焦点处
安装斯特林发电机，完成发电。
3. 热风发电技术
热风发电技术俗称“烟囱发电”，主要应用空气动力学原理。空气在密闭的

环境中经过太阳照射后，体积膨胀，压强变大，形成热气流，带动发电机组发电。
整个热风发电系统包括烟囱、集热棚、蓄热层和涡轮发电机组四大部分。太阳光
照射到集热棚的同时将热量存储在蓄热层中。内部空气受热膨胀，体积变大，密

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