太阳能发电原理.pdf
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2021-11-19
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太阳能发电原理
1、原理概述
太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池板将太阳能转换成电能的一种可再
生清洁发电机制。当光线照射到太阳能电池表面时，一部分光子被太阳电池板反
射掉，另一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生越迁，
成为自由电子在 P-N 结两侧集聚形成电位差。当外部接通电路时，在该电压的
作用下，则会有直流电流流过外部电路产生一定的输出功率。
通常每块太阳能电池组件输出的直流电压较低，一般为 35V。为了提高电压，
达到逆变器最佳工作状态的额定输入直流电压，将一定数量的太阳能电池串联到
一起形成回路，然后接入逆变器中，逆变器将输入的直流电转换成交流电。逆变
后得到的交流电通过站内的升压变压器升至指定电压后并入电网。
图 1 太阳能发电系统原理
2、系统部件
2.1 太阳电池
在太阳能光伏发电系统中，太阳能电池板占据着举足轻重的地位，它是将太
阳能转换成电能核心部件。太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过
半导体物质转变为电能的，这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”，因此
太阳能电池又称为“光伏电池”。用于制造太阳能电池的半导体材料是一种介于
导体和绝缘体之间的特殊物质，和任何物质的原子一样，半导体的原子也是由带
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