聚光太阳能光伏发电效率的研究

张永兴

摘要：科学技术的不断发展，我们人类赖以生存的环境日益面临着巨大的挑战，大力发展新能源已经成为了一种新的趋势。而太阳能则是符合人类的需求的一种新能源。但是，由于太阳能的分布并不是非常的均匀，辐射的时间也会随着日照方位和天气变化而影响。因此，如何有效的利用太阳能资源成为了首要解决的问题。

关键词：聚光太阳能 光伏发电 研究应用

中图分类号 ：TK511文献标识码 ：A

太阳能已经成为了中国21世纪发展国民经济和建设小康社会最刻不容缓的主要任务和战略目标。太阳能能源丰富，不受地域条件，和其他方面的限制，可以免费获取，人类均可以利用和开发太阳能，造福于国家和社会。但是由于太阳能的能量密度低，能量分散，利用率却不是非常的高，本文介绍了一种太阳能聚光伏跟踪系统的方案。

一.我国太阳能资源的现状分析

中国幅员辽阔，具有丰富的土地和资源，其中太阳能资源更加是非常的充足，据估算，我国每年的陆地表面接收的太阳能能量达到了10亿立方米，从分布的地域来看，青藏高原等海拔高度比较高的地方，辐射量是最大的。这些地方大气轻薄，透明度良好，纬度低，日照时间比较长。太阳能主要利用包括了三大领域：光电转化技术，光化学转化技术，和储能技术。

二.光伏发电的基本概念和分类

太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转化为电能的一种新型发电系统。太阳能光伏发电系统是将太阳能直接转化成电能的发电系统，利用的是光生伏打的效应。

太阳能光伏发电系统可以分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统，两个都是具有各自的优势和用途。

独立太阳能光伏发电系统是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，主要是用于民用范围比较远的地区，比如家庭系统，村级太阳能光伏电站。工业范围内主要用于电讯，卫星广播系统，小型风力发电。

并网太阳能光伏发电系统是指太阳能光伏发电与国家电网连接的发电方式，最典型的特征是不需要蓄电池，主要用于商业用途：企业，政府大楼等。工业领域有太阳能光伏发电场。

三.光伏发电的系统主要组成部分

太阳能发电系统由太阳能电池组，太阳能控制器，蓄电池组成。输出电源交流为220v或者是110v。还需要配置逆变器。各部分的作用：

（一） 太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能发电系统的核心部分，也是价值最高的部分。其作用是太阳能辐射能量转化成电能，或者是送往贮蓄板中贮蓄起来。太阳能电池板的成本和质量直接关系到发电系统的质量和成本。

（二） 太阳能控制器

太阳能控制器的主要作用控制整个系统的工作，并且对蓄电池起到良好的保护作用，过放电保护作用。在温差较大的地方，合格的控制器还具有温度补偿的功能。

（三） 蓄电池

蓄电池一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用锂电池。其作用是在光照的时候将太阳能电池板所发出的点存储起来，到需要的时候选择释放出来。

四.光伏系统的关键技术和产业链

（一）关键技术

我国的并网光伏电起步时间是比较晚，近年来，发展速度是非常快，相关的部门开展了一系列有关的研究和工作，且取得了一定的成果和进展。这些进展都表明了我们已经初步掌握了并网光伏电发电系统的关键技术。包括了cvtpwm最大功率跟踪控制技术，并网逆变技术，系统的数据实时采集和传输技术，具有了良好的能力。

（二）光伏产业链

光伏产业链是一条垂直链，目前掌握的上游企业的利润比较高，下游企业利润比较低。如下图所示。

光伏电池的制备工艺过程非常的复杂，晶体硅电池增长的速度迅猛，要灵力多达五个阶段来完成。国际上主流的技术主要存在着西门子法，流化床法和冶金法，不同的提炼技术的成本与提炼效率是正关系。多晶硅的提炼纯技术是制约光伏产业中最大的瓶颈。一方面是工艺成本技术，另一方面是生产多晶硅流程消耗的环境污染成本。

据权威产值分析，多晶硅提炼环节占据光伏产业的比重达到了一般以上，技术决定了价值是没有错的。而世界范围内多晶硅产能扩充能力来源于此。多晶硅和硅片切割环节仍然是价值链中最重要的领域之一。

结语：

太阳能作为一种永不枯竭，可再生的能源受到了广泛的推广，我们要使得系统能够输出最大的电能，除了要研制价格低廉，能量转换率高的光电材料之外，还要科学实现控制。这些控制方法不仅包括了光伏自动跟踪技术和最大功率控制技术。太阳能光伏系统整体的结构是复杂但是有科学逻辑，帮助了我们解决了生活中的各个难题，成为一种新型的产业，影响着我们的生活和社会的方方面面。利用好可再生能够是有助于造福人类，造福于世界，生活会变得更加的美好，和谐，和幸福。

参考文献：

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[3] 马艳红；太阳能电池聚合物材料及DNA大分子的分子模拟[D]；吉林大学；2011年