Page 82 - 电力设备电气自动化控制技术研究

Research on Electrical Automation Control Technology for Power Equipment
电力设备电气自动化控制技术研究

中光伏效应是利用半导体 p-n 结的光生伏特效应，当光照射到半导体上时，太阳
光的光子将能量提供给电子，电子跳跃到更高的能带，激发出电子空穴对电子和
空穴分别向电池的两端移动，此时光生电场除了抵消势垒电场外，还使 p 区带正

电，n 区带负电，在 n 区和 p 区间形成电动势，既光照使不均匀半导体或半导体
与金属结合的不同部位之间产生了电位差。这样，如果外部构成通路，就会产生
电流，形成电能。
光伏电池根据其使用的材料可分为：硅系光伏电池、化合物系光伏电池、有

机半导体系光伏电池。硅系光伏电池可分为结晶硅系和非晶硅系光伏电池。其中
结晶硅系光伏电池又可分为单晶硅和多晶硅光伏电池。
比较成熟且广泛应用的是晶硅类电池。晶硅材料光伏电池优点是原材料非常
丰富，可靠性较高，特性比较稳定，一般可使用 20 年以上。在能量转换效率和

使用寿命等综合性能方面，晶硅光伏电池的单晶硅光伏电池在硅材料光伏电池中
转换效率最高，转换效率的理论值为 24%~26%，多晶硅的转换效率略低，转换
效率的理论值为 20%，但价格更便宜；同时单晶硅和多晶硅电池又优于非晶硅电
池。大规模工业化生产条件下，单晶硅电池的转换效率已达到了 16%~18%，多

晶硅电池的转换效率为 12%~14%。采用多薄层、多 p—n 结的结构形式的薄膜电
池可实现 40%~50% 以上的光电转换效率，基本原理是在非硅材料衬底上铺上很
薄的一层光电材料，大大减少了光电材料的硅半导体消耗，降低了光伏电池的成
本。硅薄膜光伏电池由于原材料储量丰富，且无毒，无污染，因此更具持续发展

的前景。
（2）太阳能热发电
太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称
CSP），与传统发电站不一样的是，它们是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳

能光直射聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，将热能转化成高温蒸汽驱
动汽轮机来发电。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为：槽式太阳能
热发电、塔式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。

3. 地热发电
地热发电是把地下热能转换成为机械能，然后再把机械能转换为电能的生产
过程。根据地热能的储存形式，地热能可分为蒸汽型、热水型、干热岩型、地压
型和岩浆型五大类。从地热能的开发和能量转换的角度来说，上述五类地热资源

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