隨著全球經濟的快速發展、人類的進步，人們對能源提出了越來越高的要求，開發新的能源已經成為當前人類面臨的迫切課題。
因為火電需要燃燒煤、石油等化石燃料，一方面化石燃料蘊藏量有限，正面臨著枯竭的危險。另一方面燃燒燃料將排出CO2和硫的氧化物，會導致溫室效應和酸雨，惡化地球環境。水電要淹沒大量土地，有可能導致生態環境破壞，而且大型水庫一旦潰崩，后果將不堪設想，另外，一些國家的水力資源也是有限的，而且還要受季節的影響。核電在正常情況下固然是干凈的，但萬一發生核泄漏，后果同樣是可怕的。
上述問題都迫使人們去尋找新的能源。新能源要同時符合兩個條件：一是蘊藏豐富，不會枯竭；二是安全、干凈，不會威脅人類和破壞環境。
照射在地球上的太陽，能量非常巨大，太陽能照射在地球上大約40分鐘，便足以供全球人類一年能量的消費?？梢哉f，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發電絕對干凈，不產生公害。所以太陽能發電是應用廣泛，前景光明的理想能源。
一、太陽能光伏發電的原理
太陽能發電是利用太陽能和半導體材料的電子學特性實現發電的。太陽能發電的原理（光伏發電）： 太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。
光—電直接轉換方式（光伏發電）：利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能。光—電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉化為電能的器件，是一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能變成電能（如圖），這種方式容易實現，且成本較低，已被廣泛應用。
二、太陽能發電系統
太陽能發電系統的組成：太陽能發電系統主要由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池構成。下面對各部分的功能做一個簡單的介紹：
① 太陽能電池板：作用是將太陽輻射能直接轉換成直流電，供負載使用或存貯于蓄電池內備用。一般根據用戶需要，將若干太陽電池板按一定方式連接，組成太陽能電池方陣，再配上適當的支架及接線盒組成。
② 逆變器：作用就是將太陽能電池方陣和蓄電池提供的直流電逆變成交流電，供給交流負載使用和并入電網。效率是選擇逆變器的重要標準之一，效率越高，意味著在將光電組件產生的直流電轉換成交流電的過程中產生的電量損耗就越少。逆變器的質量決定了發電系統的效益，它是太陽能發電系統的核心。
③ 蓄電池組：作用是將太陽電池方陣發出直流電貯能起來, 供負載使用。在光伏發電系統中, 蓄電池處于浮充放電狀態。白天太陽能電池方陣給蓄電池充電,同時方陣還給負載用電,晚上負載用電全部由蓄電池供給。因此, 要求蓄電池的自放電要小, 而且充電效率要高,同時還要考慮價格和使用是否方便等因素。
三、浙江光伏發電的特點：
① 太陽能是永久性能源，無枯竭危險；
② 太陽能是清潔能源，絕對干凈環保，沒有公害，用戶感情上容易接受；
③ 太陽能發電運用靈活，不受資源分布和地域的限制，可在用電處就近發電；
④ 太陽能電池壽命長，可以一次投資長期使用，太陽能電池可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽能電池組；
⑤ 太陽能發電可靠性高，能源質量高；
⑥ 獲取能源花費的時間短。
四、太陽能發電的應用和發展前景
、太陽能發電的應用: 隨著太陽能電池的種類不斷增多、應用范圍日益廣闊、市場規模逐步擴大。早期，太陽能的使用主要用于軍事領域、航天領域。目前，太陽能已進入工業、商業、農業、 通信、家用電器以及公用設施等部門。太陽能發電應用分為幾個方面：家庭用小型太陽能電站、大型并網電站、建筑一體化光伏玻璃幕墻、太陽能路燈、風光互補路燈、風光互補供電系統等，例如：太陽能庭院燈；太陽能發電用戶系統；特別是村寨供電的獨立系統，可以在邊遠地區、高山、沙漠、海島和農村使用，以節省造價昂貴的輸電線路；還有光伏水泵（飲水或灌溉）；通信電源；石油輸油管道陰極保護；光纜通信站電源；海水淡化系統；城鎮中路標；高速公路路標等。（如圖）
、國內太陽能光伏發電的現狀及發展前景：中國的太陽能發電產業已具備相當的規模，技術條件已趨于成熟，太陽能利用將是中國能源變革最可行的解決方案。八五和九五期間,我國把研究開發的重點放在大面積太陽能電池等方面。2003年10月，國家5年太陽能資源開發計劃，籌資100億元用于推進太陽能發電技術的應用，2005年全國太陽能發電系統總裝機容量達到了300兆瓦。20世紀90年代，國內光伏市場平穩發展，年增長速度在20%左右；進入21世紀，國內光伏市場呈現加速發展趨勢，2001～2003年平均增長速度都在30%以上。按照我國制訂的《新能源和可再生能源發展規劃》規劃，中國2003～2009年在農村電網建設中每年安裝70兆瓦光伏系統，2010～2020年將普及推廣應用，年平均安裝100兆瓦。
在今后的十幾年中，太陽電池的市場走向將發生很大的改變，2010年以前中國太陽電池多數是用于獨立光伏發電系統，從2011年到2020年，中國光伏發電的市場主流將會由獨立發電系統轉向并網發電系統，包括沙漠電站和城市屋頂發電系統。
五、小結
太陽能光伏發電的發展潛力巨大。是最具可持續發展的可再生能源技術之一。大力發展新能源和可再生能源是我國未來的能源發展戰略要求。由于世界能源的日趨緊張和光伏技術的不斷發展，最大限度地開發利用太陽能將是人類新能源利用方面的科技發展方向。只有依靠更加先進的科技，才可能為人類未來大規模地利用太陽能開辟廣闊的前景。
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