光生伏特效应
如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,农村光伏发电以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。
农村光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了农村光伏发电装置。农村光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。
光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。农村光伏发电它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。
太阳能农村光伏发电原理
光生伏打效应在液体和固体物质中都会发生,但是只有固体(尤其是半导体PN结器件)在太阳光照射下的光电转换效率较高。利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池,可将太阳的光能直接转换成为电能。太阳能农村光伏发电的能量转换器是太阳能电池,又称光伏电池,是太阳能农村光伏发电系统的基础和核心器件。太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤:
(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后,半导体内产生电子一空穴对,称为“光生载流子”,两者的电极性相反,电子带负电,空穴带正电。
(2)电极性相反的光生载流子被半导体PN结所产生的静电场分离开。
(3)光生载流电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集,并在外电路中产生电流,从而获得电能。
太阳能农村光伏发电系统主要应用于以下3个大的方面。
(1)为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,为微波中继站和移动电话基站提供电源等。
(2)太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等。
(3)并网发电,即接入国家电网。我国光伏并网发电已经很成熟了,从2013年开始,国家出台了一系列的农村光伏发电促进政策,鼓励有条件的地区工商业和户用、公共建筑等建设农村光伏发电设施。
分布式光伏并网系统的发电量监控数据和电表的计量数据是一样的吗?误差有多大?
答:分布式光伏并网系统的发电量监控数据和电表的计量数据不一定是一样的。如果在同一个并网点采用相同的电量计量设备,精度也完全相同,那么得出的数据应该是一样的。但光伏并网系统使用的监控设备往往是系统建设单位自己采用的设备,而农村光伏发电电表计量设备往往是电力部门安装的设备,因此设备不同,得到的数据可能会有一些差距。误差有多少要根据具体情况而定。而电费和补贴费用的结算是依据电力部门安装的计量设备。
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