太阳能发电布景
动力现状
跟着经济的开展、社会的前进，人们对动力提出越来越高的要求，寻觅新动力成为当时人类面对的火急课题。现有电力动力的来历首要有3种，即火电、水电、核电和风力发电。
火电需求焚烧煤、石油等化石燃料。一方面，化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面对着干涸的风险；另一方面焚烧将排出二氧化碳和硫的氧化物，因而会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。
水电要吞没很多土地，有或许导致生态环境损坏，并且大型水库一旦塌崩，结果将无法想象。别的，一个国家的水力资源也是有限的，并且还要受时节的影响。
核电在正常情况下固然是洁净的，但假如发作核泄漏，结果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事端已使900万人遭到了不同程度的危害；2011年3月11日13时46分，日本福岛发作9.0级地震，引发震动世界的福岛核电站事端，形成核电站邻近30公里成为无人区；方圆5公里的海洋资源将遭到不同程度的影响或是海洋生物变异。
风力发电作为一种清洁的可再生动力，具有广泛的开展前景。风能储量大，广泛开展风力发电是处理我国动力供应缺乏的有用途径；风力发电归于清洁动力的运用，是削减温室气体排放的有用途径。
抱负动力
新动力要一起契合两个条件：一是蕴藏丰厚不会干涸；二是安全、洁净，不会要挟人类和损坏环境。找到的新动力首要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。
21世纪内太阳能将成为全球首要动力之一，是最原始的动力，地球上简直一切其他动力都直接或直接来自太阳能。太阳能是太阳内部或许外表的黑子接二连三的核聚变反响进程发生的能量。太阳能太阳能具有资源足够、长命，散布广泛、安全、清洁，技能牢靠等长处。 因为太阳能能够转化成多种其他方法的能量，因而运用规模非常广泛，在热运用方面有太阳能温室、物品枯燥和太阳灶、太阳能热水器等。 经过多年的开发，太阳能发电也得到了长足的开展。
从太阳能取得电力，需经过太阳电池进行光电改换来完成。它同以往其他电源发电原理彻底不同。要使太阳能发电真实到达有用水平，一是要进步太阳能光电改换功率并下降其本钱，二是要完成太阳能发电同的电网联网。
太阳能发电现状与运用
现状
太阳能的运用首要分为几个方面：家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、修建一体化光伏玻璃幕墙、太阳能路灯、风景互补路灯、风景互补供电体系等，风景互补体系。
太阳能的运用还不是很遍及，运用太阳能发电还存在本钱高、转化功率低的问题，可是太阳能电池在为人造卫星供给动力方面得到了运用。太阳能是太阳内部或许外表的黑子接二连三的核聚变反响进程发生的能量。地球轨 道上的均匀太阳辐射强度为1369w/㎡。地球赤道的周长为40000km，然后可计算出，地球取得的能量可达173000TW。在海平面上的规范峰值强度为1kw/m2，地球外表某一点24h的年均匀辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102000TW 的能量，人类依靠这些能量保持生计，其间包含一切其他方法的可再生动力（地热能资源在外），尽管太阳能资源总量相当于现 在人类所运用的动力的一万多倍，但太阳能的能量密度低，并且它因地而异，因时而变，这是开发运用太阳能面对的首要问题。太阳能的这些特色会使它在整个归纳动力体系中的效果遭到必定的约束。 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173，000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波涛能和生物质能以及部分潮汐能都是来历于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来储存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包含的规模非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转化。
太阳能发电虽受昼夜、晴雨、时节的影响，但能够分散地进行，所以它适于各家各户别离进行发电，并且要联接到供电网络上，使得各个家庭在电力殷实时可将其卖给电力公司，缺乏时又可从电力公司买入。完成这一点的技能不难处理，关键在于要有相应的法令确保。现在美国、日本等发达国家都已拟定了相应法令，确保进行太阳能发电的家庭利益，鼓舞家庭进行太阳能发电。
日本已于1992年4月完成了太阳能发电体系同电力公司电网的联网，已有一些家庭开端装置太阳能发电设备。日本通产省从1994年开端以个人住所为目标，施行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的准则。要求榜首年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。据日本有关部门估量日本2100万户个人住所中假如有80%装上太阳能发电设备，便可满意全国总电力需求的14%，假如工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电，则太阳能发电将占全国电力的30%－40%。当时阻止太阳能发电遍及的最首要要素是费用贵重。为了满意一般家庭电力需求的3千瓦发电体系，需600万至700万日元，还未包含装置的工钱。有关专家以为，至少要降到100万到200万日元时，太阳能发电才能够真实遍及。下降费用的关键在于太阳电池进步改换功率和下降本钱。
美国德州仪器公司和SCE公司宣告，它们开宣告一种新的太阳电池，每一单元是直径不到1毫米的小珠，它们鳞次栉比规矩地散布在柔软的铝箔上，就像许多蚕卵紧贴在纸上相同。在大约50平方厘米的面积上便散布有1，700个这样的单元。这种新电池的特色是，尽管改换功率只需8%—10%，但价格便宜。并且铝箔底衬柔软健壮，能够像布帛相同随意折叠且经久耐用，挂在向阳处便可发电，非常便利。据称，运用这种新太阳电池，每瓦发电能力的设备只需1.5至2美元，并且每发一度电的费用也可降到14美分左右，彻底能够同一般电厂发生的电力相竞赛。每个家庭将这种电池挂在向阳的房顶、墙面上，每年就可取得一二千度的电力。
运用范畴
1、用户太阳能电源：小型电源10-100W不等，用于遥远无电区域如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民日子用电，如照明、电视、收录机等；3-5KW家庭房顶并网发电体系；光伏水泵：处理无电区域的深水井饮用、灌溉。
2、交通范畴：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空妨碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
3、 通讯/通讯范畴：太阳能无人值守微波中继站、光缆保护站、播送/通讯/寻呼电源体系；乡村载波电话光伏体系、小型通讯机、战士GPS供电等。
4、石油、海洋、气候范畴：石油管道和水库闸口阴极保护太阳能电源体系、石油钻井渠道日子及应急电源、海洋检测设备、气候/水文观测设备等。
5、家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、爬山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
6、光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风景（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。
7、太阳能修建：将太阳能发电与修建材料相结合，使得未来的大型修建完成电力自给，是未来一大开展方向。
8、其他范畴包含：与轿车配套：太阳能轿车/电动车、电池充电设备、轿车空调、换气扇、冷饮箱等；太阳能制氢加燃料电池的再生发电体系；海水淡化设备供电；卫星、航天器、空间太阳能电站等。、
规划与研讨
成功地把太阳能组件和修建构件加以整合，如太阳能屋面（顶）、墙面及门窗等，完成了“光伏–修建照明一体化（BIPV）”。1997年6月，美国宣告了以总统命名的“太阳能百万房顶方案”，在2010年曾经为100万座住所施行太阳能发电体系。日本“新阳光方案”已在2000年曾经将光伏修建组件装机本钱降到170～210日元/W，太阳能电池年产量达10MW，电池本钱降到25～30日元/W。1999年5月14日，德国仅用一年两个月建成了全球首座零排放太阳能电池组件厂，彻底用可再生动力供给电力，生产中不排放CO2。工厂的南墙面为约10m高的PV阵列玻璃幕墙，包含房顶PV组件，整个工厂修建装有575m2的太阳能电池组件，仅此可为该修建供给三分之一以上的电能，其墙面和房顶PV组件造型、颜色、修建风格与修建物的结合，与周围的天然环境的整合到达了非常完美的和谐。该修建另有约45kW容量，由以天然状况的菜子油作燃料的热电厂供给，经规划焚烧菜子油时发生的CO2与油菜成长所需的CO2根本平衡，是一座真实意义上的零排放工厂。BIPV还重视修建装修艺术方面的研讨，在捷克由德国WIP公司和捷克协作，建成了世界榜首面五颜六色PV幕墙。印度西孟加拉邦为一无电岛117家村民装置了12.5kW的BIPV。国内常州天合铝板幕墙制作有限公司研制成功一种“太阳房”，把发电、节能、环保、增值融于一房，成功地把光电技能与修建技能结合起来，称为太阳能修建体系（SPBS），SPBS已于2000年9月20日经过专家论证。上海浦东建成了国内首座太阳能–照明一体化的公厕，一切用电由房顶太阳能电池供给。这将有力地推进太阳能修建节能产业化与市场化的进程。
绿色照明体系优化规划，要求低能耗下取得高的光效输出，并延伸灯的运用寿数。因而DC-AC逆变器规划，应取得合理的灯丝预热时刻和鼓励灯管的电压和电流波形。处在研讨开发中的太阳能照明光源鼓励方法有四种典型电路：①自激推挽振动电路，经过灯丝串联启辉器预热发动。该光源体系的首要参数是：输入电压DC=12V，输出光效》495Lm/支，灯管额外功率9W，有用寿数3200h，接连敞开次数》1000次。②自激推挽振动（简略式）电路，该光源体系的首要参数是：输入电压DC=12V，灯管功率9W，输出光效315Lm/支，接连发动次数》1500次。③自激单管振动电路，灯丝串联继电器预热发动方法。④自激单管振动（简略式）电路等方法的高效节能绿色光源。
