1.太陽(yáng)能光伏

1.1 太陽(yáng)能光伏解釋

太陽(yáng)能光伏發(fā)電 系統(tǒng)是利用太陽(yáng)電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，主要用于無(wú)電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)和人口分散地區(qū)，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)很高;在有公共電網(wǎng)的地區(qū)， 光伏發(fā)電 系統(tǒng)與電網(wǎng)連接并網(wǎng)運(yùn)行，省去蓄電池，不僅可以大幅度降低造價(jià)，而且具有更高的發(fā)電效率和更好的環(huán)保性能。

1.2 概述

1.2.1：太陽(yáng)能發(fā)電 分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。 通常說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電指的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電，簡(jiǎn)稱(chēng)“光電”。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。 這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽(yáng)能電池。 太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

　　1.2.2：理論上講， 光伏發(fā)電技術(shù)可以用于任何需要電源的場(chǎng)合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級(jí)電站，小到玩具，光伏電源無(wú)處不在。太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)能電池(片)，有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。其中，單晶和多晶電池用量最大，非晶電池用于一些小系統(tǒng)和計(jì)算器輔助電源等。中國(guó)國(guó)產(chǎn)晶體硅（詞條“晶體硅”由行業(yè)大百科提供）電池效率在10至13%左右，國(guó)際上同類(lèi)產(chǎn)品效率約12至14%。由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池片組成的太陽(yáng)能電池板（詞條“太陽(yáng)能電池板”由行業(yè)大百科提供）稱(chēng)為光伏組件。光伏發(fā)電產(chǎn)品主要用于三大方面：一是為無(wú)電場(chǎng)合提供電源;二是太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品，如各類(lèi)太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能路燈和太陽(yáng)能草地各種燈具等;三是并網(wǎng)發(fā)電，這在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)大面積推廣實(shí)施。到2009年，中國(guó)并網(wǎng)發(fā)電還未開(kāi)始全面推廣，不過(guò)，2008年北京奧運(yùn)會(huì)部分用電是由太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電提供的。

　　1.2.3：據(jù)預(yù)測(cè)， 太陽(yáng)能光伏發(fā)電在21世紀(jì)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。

1.3 光伏技術(shù)

　　太陽(yáng)是能量的天然來(lái)源。地球上每一個(gè)活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力，甚至于是它的生存，都是由于直接或間接來(lái)自于太陽(yáng)的能量。我們的地球處在離太陽(yáng)差不多有一億英里的地方。它所截取的輻射能已經(jīng)少到令人難以置信的程度，即大約千萬(wàn)分之三，即使這么小的一點(diǎn)能量，實(shí)際上比整個(gè)世界現(xiàn)有的發(fā)電能力還大十萬(wàn)倍!全世界尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始感到能量短缺，因此，人們開(kāi)始求助于太陽(yáng)能，以解決能源危機(jī)。

　　太陽(yáng)能每天都能無(wú)限供應(yīng)，而且數(shù)量龐大。如果在大的電廠利用，就減少了溫室效應(yīng)，有些能源專(zhuān)家和環(huán)境保護(hù)的專(zhuān)家則認(rèn)為，在滿(mǎn)足人類(lèi)今后能量需要方面，太陽(yáng)能的熱影響比任何其他替換品的熱影響要小得多。作為一種不污染環(huán)境，又取之不盡的新能源，它無(wú)處不在。尤其是在電力供力方面，有專(zhuān)家認(rèn)為太陽(yáng)能發(fā)電最終將在電力供應(yīng)中占20%。

　　太陽(yáng)能是一種輻射能，太陽(yáng)能發(fā)電意味著---要將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換成電能，它必須借助于能量轉(zhuǎn)換器才能轉(zhuǎn)換成為電能。將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程確切地說(shuō)應(yīng)叫光伏效應(yīng)。不需要借助其它任何機(jī)械部件，光線中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得，于是就產(chǎn)生了電能。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器，就是太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池也同晶體管一樣，是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。用于制造太陽(yáng)能電池的高純硅，要經(jīng)過(guò)特殊的提純處理制作。太陽(yáng)能電池只要受到陽(yáng)光或燈光的照射，就能夠把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，使電流從一方流向另一方，一般就可發(fā)出相當(dāng)于所接收光能的10~20% 的電來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，光線越強(qiáng)，產(chǎn)生的電能就越多。為了使太陽(yáng)能電池板最大限度地減少光反射，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，一般在它的上面都蒙上一層可防止光反射的膜，使太?yáng)能板的表面呈紫色。它的工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏打效應(yīng)。所謂光生伏打效應(yīng)就是當(dāng)物體受光照時(shí)，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng)。當(dāng)太陽(yáng)光或其他光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時(shí)，就會(huì)在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓(叫做光生電壓)。這種現(xiàn)象就是著名的光生伏打效應(yīng)。使PN結(jié)短路，就會(huì)產(chǎn)生電流。

　　太陽(yáng)能發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)在于：太陽(yáng)能電池可以設(shè)置在房頂?shù)绕綍r(shí)不使用的空間，無(wú)噪音、壽命長(zhǎng)，而且一旦設(shè)置完畢就幾乎不要需要調(diào)整?，F(xiàn)在只要將屋頂上排滿(mǎn)太陽(yáng)能電池，就可以實(shí)現(xiàn)家中用電的自給?，F(xiàn)今太陽(yáng)能的主要用途已不再是小規(guī)模的，從性質(zhì)上來(lái)說(shuō)，是專(zhuān)業(yè)化的。它從軍事領(lǐng)域、通信領(lǐng)域到城市建設(shè)領(lǐng)域等都起到了重大的作用。委內(nèi)瑞拉還推出廉價(jià)太陽(yáng)能車(chē)、歐洲科學(xué)家研制出輕便的可穿在身上的太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能的利用存在著巨大的發(fā)展空間，有關(guān)的技術(shù)有可能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)突破。它已被許多發(fā)達(dá)國(guó)家作為其能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分。 

1.4 光伏板

　　光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)集熱，將光能轉(zhuǎn)換為直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒(méi)有活動(dòng)的部分，故可以長(zhǎng)時(shí)間操作而不會(huì)導(dǎo)致任何損耗。簡(jiǎn)單的光伏電池可為手表及計(jì)算機(jī)提供能源，較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明，并為電網(wǎng)供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產(chǎn)生更多電力。天臺(tái)及建筑物表面均會(huì)使用光伏板組件，甚至被用作窗戶(hù)、天窗或遮蔽裝置的一部分，這些光伏設(shè)施通常被稱(chēng)為附設(shè)于建筑物的光伏系統(tǒng)。

1.5 功率計(jì)算

　　太陽(yáng)能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽(yáng)能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源，就要根據(jù)用電器的功率，合理選擇各部件。下面以100W輸出功率，每天使用6個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計(jì)算方法：

　　1.5.1:首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)(包括逆變器的損耗)：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%，則當(dāng)輸出功率為100W時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W;若按每天使用5小時(shí)，則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。

　　1.5.2:計(jì)算太陽(yáng)能電池板：按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算，再考慮到充電效率和充電過(guò)程中的損耗，太陽(yáng)能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過(guò)程中，太陽(yáng)能電池板的實(shí)際使用功率。

1.6 優(yōu)點(diǎn)

　　與常用的發(fā)電系統(tǒng)相比，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

　　太陽(yáng)能發(fā)電被稱(chēng)為最理想的新能源。①無(wú)枯竭危險(xiǎn);②安全可靠，無(wú)噪聲，無(wú)污染排放外，絕對(duì)干凈(無(wú)公害);③不受資源分布地域的限制，可利用建筑屋面的優(yōu)勢(shì);④無(wú)需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電;⑤能源質(zhì)量高;⑥使用者從感情上容易接受;⑦建設(shè)周期短，獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。

2. 太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房

　　2.1: 太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房概述

　　2.1.1：銘帝鋁（詞條“鋁”由行業(yè)大百科提供）業(yè)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的YGF130系列全鋁合金太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房，頂部采用鋼化太陽(yáng)能光伏電池板（詞條“光伏電池板”由行業(yè)大百科提供），能透光、同時(shí)還能發(fā)電，強(qiáng)度（詞條“強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供）高、安全性強(qiáng)、不漏水、美觀大氣，使用年限至少30年以上，可以把照射在其表面的太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換成直流電，光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng),將太陽(yáng)光福射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電，有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，作為綠色環(huán)保新型能源，太陽(yáng)能取之不盡，有效地促進(jìn)節(jié)能減排。

　　2.1.2：陽(yáng)光房也稱(chēng)為玻璃房，采用玻璃與金屬框架搭建的全明非傳統(tǒng)建筑，以達(dá)到享受陽(yáng)光，親近自然的目的。陽(yáng)光房是國(guó)內(nèi)外追求自然、時(shí)尚人士所推崇的建筑。冬日在寬大透亮的陽(yáng)光房里擺上圓桌，座椅，泡杯茶，看看報(bào)紙，約三五好友一起享受冬日暖陽(yáng)，閑適而愜意。然而夏天，就沒(méi)那么舒服了!因?yàn)闆](méi)有合適的遮陽(yáng)措施，在陽(yáng)光炙烤下，猶如小火爐。但如果我們?cè)陉?yáng)光房上面加裝一層光伏發(fā)電設(shè)備，不僅遮擋了陽(yáng)光，減少紫外線的直接照射入，還能提供自家日常用電，更重要的是以后不僅用電不花錢(qián)，還能賺錢(qián)。

　　2.1.3：考慮到陽(yáng)光房的透光性，現(xiàn)在陽(yáng)光房用戶(hù)房頂多采用的雙玻透光組件，進(jìn)行安裝。雙玻組件即雙面玻璃晶體硅太陽(yáng)電池組件，作為一種新型建筑材料，它有著美觀、透光可控、節(jié)能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)。不僅能夠美化建筑，還可以遮風(fēng)擋雨。主要應(yīng)用在涼亭、陽(yáng)光房、玻璃建筑頂棚、玻璃幕墻上等等。

　　2.1.4：銘帝鋁業(yè)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的YGF130系列全鋁合金太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房,結(jié)構(gòu)新穎,美觀大方，屋頂花邊裝飾線條感強(qiáng)，包邊及水槽弧形面裝飾效果美觀，水槽與屋檐之間采用搭扣連接，加工方便，充分考慮陽(yáng)光房的承重性，主立柱寬度為130mm,主型材（詞條“主型材”由行業(yè)大百科提供）壁厚為3mm,人字頂與屋頂立柱可根據(jù)實(shí)際情況加鋼管增加整體強(qiáng)度，屋頂玻璃槽口采用活動(dòng)式，玻璃槽口尺寸根據(jù)玻璃選擇情況控制到13mm到36mm之間，方便加工。設(shè)計(jì)有專(zhuān)用的電動(dòng)遙控天窗型材,屋頂安裝太陽(yáng)能光伏板、通風(fēng)器及電動(dòng)開(kāi)啟裝置,功能豐富,高端環(huán)保,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于會(huì)所、陽(yáng)臺(tái)、屋頂花園等。

2.2 工作原理

　　太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房其頂部采用鋼化太陽(yáng)能光伏電池板,太陽(yáng)能光伏電池板是由一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池片組成成為太陽(yáng)能電池板。太陽(yáng)能電池是具有把光轉(zhuǎn)換成電特性的一種半導(dǎo)體器件，它可以把照射在其表面的太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換成直流電，太陽(yáng)能電池板是光伏發(fā)電系統(tǒng)/產(chǎn)品中的最基本的組件，也是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分。它的最大作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能貯存到蓄電池中。

　　2.3 太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房特點(diǎn)

　　能發(fā)電、強(qiáng)度高、安全性強(qiáng)、不漏水、造型美觀、節(jié)能環(huán)保、安裝簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)少、采光效果佳、遮陽(yáng)降溫、安全可靠。

　2.4 太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房與傳統(tǒng)陽(yáng)光房對(duì)比

　　普通陽(yáng)光房頂部是普通鋼化玻璃，太陽(yáng)能陽(yáng)光房頂部是鋼化太陽(yáng)能電池板，這種高科技的太陽(yáng)能電池板表面鍍膜，能透光、同時(shí)還能發(fā)電，強(qiáng)度更高、更安全、不漏水，是目前世界上最先進(jìn)的太陽(yáng)能電池板，使用年限至少30年以上!

　　當(dāng)太陽(yáng)照射到陽(yáng)光房時(shí)，大部分陽(yáng)光被太陽(yáng)能電池吸收轉(zhuǎn)化為電能，正常一部分陽(yáng)光進(jìn)入陽(yáng)光房?jī)?nèi)，太陽(yáng)能電池板能阻擋紫外線，所以有效降低了陽(yáng)光房?jī)?nèi)過(guò)高的溫度，讓陽(yáng)光房真正成為人們享樂(lè)之所。同時(shí)陽(yáng)光房發(fā)的電還可以供家庭使用，享受陽(yáng)光的同時(shí)還能獲得免費(fèi)的太陽(yáng)能電能。

　　太陽(yáng)能陽(yáng)光房與傳統(tǒng)陽(yáng)光房相比，有兩大亮點(diǎn)：一是居住更舒適，房?jī)?nèi)溫度不會(huì)那么高了，喝茶、聊天、聽(tīng)音樂(lè)，輕松享受生活;二是會(huì)發(fā)電會(huì)賺錢(qián)，一個(gè)15-20平米的陽(yáng)光房年發(fā)電效益3000元以上，面積越大發(fā)電越多，自發(fā)自用，用不完賣(mài)給國(guó)家，還能拿補(bǔ)貼，一個(gè)50平米的陽(yáng)光房年發(fā)電效益能達(dá)到7000元以上，真正的讓太陽(yáng)為我們賺錢(qián)!經(jīng)濟(jì)效益強(qiáng)。

2.5 太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們生活條件的改善，在自家樓頂或者陽(yáng)臺(tái)露臺(tái)建造陽(yáng)光房成為多數(shù)人的奢求。但很多做了傳統(tǒng)陽(yáng)光房的業(yè)主們，應(yīng)該都會(huì)有個(gè)共同的感受，就是在炎熱酷暑的夏天，陽(yáng)光房就像個(gè)桑拿房，房?jī)?nèi)溫度過(guò)高人都很難進(jìn)去，更別說(shuō)享受了，如今太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨,據(jù)預(yù)測(cè),太陽(yáng)能光伏發(fā)電會(huì)在21世紀(jì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但要替代部份常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。太陽(yáng)能光伏板陽(yáng)光房具備廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。