早期的光伏电池,其光电能量转换效率很低,生产成本高昂。1954年,美国贝尔实验室第一次做出了光—电转换效率为6%的实用型单晶硅光伏电池。如果再对多晶硅的基材进行掺杂处理就可制成非晶硅光伏电池。1976年,非晶硅光伏电池首次被研制成功。目前,全世界非晶硅光伏电池的年生产能力已远超50MW,其生产成本也大幅降低。迄今,应用较广泛的光伏电池主要有两类:多晶硅光伏电池和非晶硅光伏薄膜电池。......
2025-09-29
太阳能光伏发电的主要优点有:
(1)光伏发电可达10~20倍。从新建电站所消耗能量与电站运行周期内的发电量之比,即能量的投入产出比看,目前光伏发电可达到10~15倍,在光照良好的地区高的可达到15~20倍。
(2)光伏发电具有经济优势。光伏电站建设工期比水电站和火电站短,节省施工费用;从光伏电站建设成本来看,随着太阳能光伏发电的大规模应用和推广,尤其是上游晶体硅产业和光伏发电技术的日趋成熟,建筑房顶、外墙等平台的复合开发利用,每千瓦光伏电能的建设成本在2025年前后大约是0.7万~1万元;太阳能电池、蓄电池和逆变器都可以采用模块结构,自由组合,可大可小,可以大规模生产,降低成本。不需要运送燃料,可以放置在边远地区和海岛上。
(3)光电资源蕴含量高达96.64%。从我国可开发的资源蕴含量来看,学者和专家比较公认的数字,生物质能1亿kW,水电3.78亿kW,风电2.53亿kW,而太阳能是2.1万亿kW,只需开发1%即达到210亿kW;从其比例看,生物质能仅占0.46%,风电占1.74%,水电1.16%,而光电为96.64%。
(4)碳排放量接近零且不污染环境。从目前各种发电方式的碳排放来看,不计算其上游环节:煤电为275g,油发电为204g,天然气发电为181g,风力发电为20g,而太阳能光伏发电则接近零排放,并且,在发电过程中没有废渣、废料、废水、废气排出,没有噪声,不产生对人体有害物质,不会污染环境。(https://www.chuimin.cn)
(5)转换环节最少最直接。从能量转换路线来看,太阳能发电的能量转换路线,是直接将太阳辐射能转换为电能,是所有可再生能源中对太阳能的转换环节最少,利用最直接的方式。一般来说,在整个生态环境的能量流动中,随着转换环节的增加和转换链条的拉长,能量的损失将呈几何级增加,并同时大大增加整个系统的运作成本和不稳定性。目前,晶体硅太阳能电池的转换效率实用水平在15%~20%之间,实验室水平最高已达35%。
(6)容易维护,运行稳定。太阳能发电使用的是静止装置,无可动部分,容易维护。运行可靠稳定,使用寿命长,可达25~30年。
(7)最经济,最清洁,最环保。从资源条件尤其是土地占用来看,生物能、风能是较为苛刻的,而太阳能则很灵活和广泛。如果说太阳能发电要占用土地面积为1的话,风力则是太阳能的8~10倍,生物能则达到100倍。而水电,一个大型水坝的建成往往需要淹没数十到上百平方公里的土地。相比而言,太阳能发电不需要占用更多额外的土地,屋顶、墙面都可成为其应用的场所,还可利用我国广阔的沙漠,通过在沙漠上建造太阳能发电基地,直接降低沙漠地带直射到地表的太阳辐射,有效降低地表温度,减少蒸发量,进而使植物的存活和生长相当程度上成为可能,稳固并减少了沙丘,又向自然索取了我们需要的清洁可再生能源。
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