太陽能發電是指不直接將光能通過熱力過程轉化為電能的發電。
它包括光伏發電、光化學發電、光敏發電和光生物發電。
光伏發電是利用太陽能級半導體電子器件有效吸收太陽輻射能量并將其轉化為電能的直接發電方式。它是太陽能發電的主流。光化學發電中有電化學光伏電池、光電解電池和光催化電池。
光伏發電系統組成主要由太陽能電池、電池、控制器和逆變器組成，其中太陽能電池是光伏發電系統的關鍵部件。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。太陽能電池主要分為晶體硅電池和薄膜電池。前者包括單晶硅電池和多晶硅電池，后者主要包括非晶態硅太陽能電池、銅銦鎵硒太陽能電池和碲化鎘太陽能電池。
單晶硅太陽能電池光電轉換效率約為15%，最高可達23%，是太陽能電池中光電轉換效率最高的，但制造成本較高。單晶硅太陽能電池的使用壽命一般可達15年和25年。多晶硅太陽能電池的光電轉換效率是14 - 16%,生產成本是低于單晶硅太陽能電池,因此大大發展,但是多晶硅太陽能電池的使用壽命比單晶硅太陽能電池短。
薄膜太陽能電池是以硅、硫化鎘、砷化鎵等薄膜為基體材料的太陽能電池。薄膜太陽能電池可以由輕質、廉價的基材(如玻璃、塑料、陶瓷等)制成，形成一層不到1微米厚的產生電壓的薄膜，便于運輸和安裝。然而，沉積在非均勻襯底上的薄膜會產生一些缺陷，因此現有的碲化鎘和銅銦鎵硒太陽能電池的批量生產轉換效率只有12%到14%，高于29%的理論極限。如果在生產過程中減少碲化鎘的缺陷，將會延長電池壽命，提高轉換效率。這就需要研究缺陷產生的原因以及減少缺陷和控制質量的方法。太陽能界面也很重要，需要大量的研究和開發。
太陽能熱發電
太陽熱能是一種通過水或其他工作材料和設備將太陽輻射能量轉化為電能的發電方法。首先，太陽能轉化為熱能，然后熱能轉化為電能。轉換有兩種方式:一是直接轉換太陽能熱能轉化成電能,如半導體或金屬材料的溫差,熱的生成電子和熱電離子真空設備、堿金屬熱電轉換的力量,磁性流體的一代。另一種方法是利用太陽能，通過一個由熱機驅動的發電機發電，如汽輪機，類似于傳統的火力發電，只不過熱能不是來自燃料，而是來自太陽。太陽能熱發電有多種類型，主要包括以下五種類型:塔式系統、槽式系統、盤式系統、太陽能池和太陽能塔熱燃氣發電。前三種是集中式太陽能熱電系統，后兩種是非集中式太陽能熱電系統。一些發達國家將太陽能熱電技術作為國家研發的重點，建成了數十座各類示范太陽能電站，已達到并網發電的實際應用水平。
目前，世界上最有前途的太陽能熱動力系統大致可分為:槽形拋物線聚焦系統、中央接收器或太陽能塔聚焦系統和碟形拋物線聚焦系統。三種形式在技術和經濟上是可行的:30~80MW聚焦拋物線槽太陽能發電技術(簡稱拋物線槽);30~200MW點聚焦集中接收太陽能熱電技術(以下簡稱集中接收技術);7.5~25kW點聚焦拋物面太陽能發電技術(簡稱拋物面)。
目前，世界上最有前途的太陽能熱動力系統大致可分為:槽形拋物線聚焦系統、中央接收器或太陽能塔聚焦系統和碟形拋物線聚焦系統。三種形式在技術和經濟上是可行的:30~80MW聚焦拋物線槽太陽能發電技術(簡稱拋物線槽);30~200MW點聚焦集中接收太陽能熱電技術(以下簡稱集中接收技術);7.5~25kW點聚焦拋物面太陽能發電技術(簡稱拋物面)。
聚焦太陽能熱動力系統使用的傳熱劑主要是水、蒸汽和熔鹽。這些傳熱劑可以在容器中加熱到450攝氏度，然后用來發電。此外，該蓄熱系統可一次蓄熱數小時，以備需求高峰時使用。
拋物線槽聚焦系統是利用拋物線柱面槽透射鏡將太陽光集中在管式接收機上，在熱轉化爐中加熱管內工質產生蒸汽，帶動常規汽輪機發電。塔式太陽能熱動力系統使用一組獨立跟蹤太陽的定日計，將陽光聚焦在固定塔頂的接收器上，產生高溫。
除了上述傳統的太陽能熱發電方法外，在太陽能煙囪發電、太陽能池發電等新領域的研究也取得了進展。
上一篇：在40度時你的太陽能電站應該注意什么? 下一篇：向陽家用太陽能電池板高效發電