硅在太陽(yáng)能領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。即使是的太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)，也就是串聯(lián)裝置，該串聯(lián)裝置在由稱為鈣鈦礦的晶體材料制成的電池下方具有硅太陽(yáng)能電池，也依賴于這種材料。現(xiàn)在，研究人員完全放棄了硅，從兩種的鈣鈦礦中制造出單晶，每一種都可以吸收太陽(yáng)光譜的不同部分。由于鈣鈦礦比硅電池更容易制造，因此這種進(jìn)步可能會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能成本降低。
太陽(yáng)能電池板如何工作？
太陽(yáng)能電池板以陽(yáng)光的形式收集清潔的可再生能源，并將其轉(zhuǎn)換為電能，然后可用于為電力負(fù)載提供電力。太陽(yáng)能電池板由幾個(gè)單獨(dú)的太陽(yáng)能電池組成，它們本身由硅，磷（提供負(fù)電荷）和硼（提供正電荷）層組成。太陽(yáng)能電池板吸收光子，并在此過(guò)程中產(chǎn)生電流。由光子撞擊太陽(yáng)能電池板表面產(chǎn)生的能量使電子從原子軌道上被敲除，并釋放到太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電場(chǎng)中，然后，這些自由電子將其拉向定向電流。這整個(gè)過(guò)程稱為光伏效應(yīng)。一個(gè)普通家庭的屋頂面積足以容納所需數(shù)量的太陽(yáng)能電池板，以產(chǎn)生足夠的太陽(yáng)能電力來(lái)滿足其所有電力需求，所產(chǎn)生的多余電力將流向主電網(wǎng)，并在晚上用電。
在平衡的并網(wǎng)配置中，太陽(yáng)能電池陣列在白天發(fā)電，然后在晚上在家中使用。如果他們的系統(tǒng)產(chǎn)生的電力超過(guò)家庭所需的電力，則凈計(jì)量計(jì)劃可使太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)所有者獲得報(bào)酬。在離網(wǎng)太陽(yáng)能應(yīng)用中，電池組，充電控制器以及大多數(shù)情況下的逆變器是必不可少的組件。太陽(yáng)能電池板通過(guò)充電控制器將直流（DC）電發(fā)送到電池組。然后，電源從電池組汲取到逆變器，逆變器將DC電流轉(zhuǎn)換為交流電（AC），可將其用于非DC設(shè)備。借助逆變器，可以調(diào)整太陽(yáng)能電池板陣列的尺寸，以滿足苛刻的電負(fù)載要求。交流電流可用于為家庭或商業(yè)建筑，休閑車輛和船只，遠(yuǎn)程客艙，小屋或家庭，遠(yuǎn)程交通控制，電信設(shè)備，油氣流量監(jiān)控，RTU，SCADA等中的負(fù)載供電。
太陽(yáng)能電池板的好處
使用太陽(yáng)能電池板是一種非常實(shí)用的發(fā)電方法，可用于許多應(yīng)用。顯然必須是脫離電網(wǎng)的生活。離網(wǎng)生活是指生活在主電網(wǎng)無(wú)法提供服務(wù)的地方。偏遠(yuǎn)的房屋和小木屋可以從太陽(yáng)能系統(tǒng)中受益匪淺。從近的主電網(wǎng)接入點(diǎn)安裝電線桿和電纜不再需要支付巨額費(fèi)用。太陽(yáng)能系統(tǒng)可能會(huì)更便宜，并且如果維護(hù)得當(dāng)，可以提供長(zhǎng)達(dá)三十年的電力。
除了使用太陽(yáng)能電池板可以離網(wǎng)生活外，使用太陽(yáng)能可能給您帶來(lái)的好處是，它既是清潔能源又是可再生能源。隨著全球氣候變化的到來(lái)，變得越來(lái)越重要的是，我們應(yīng)盡一切努力減少溫室氣體排放對(duì)大氣的壓力。太陽(yáng)能電池板沒(méi)有活動(dòng)部件，幾乎不需要維護(hù)。它們堅(jiān)固耐用，經(jīng)過(guò)精心維護(hù)，可使用數(shù)十年。
后但并非不重要的一點(diǎn)是，太陽(yáng)能電池板和太陽(yáng)能的好處是，一旦系統(tǒng)支付了其初始安裝成本，該系統(tǒng)在系統(tǒng)的剩余壽命中所產(chǎn)生的電力就可能高達(dá)15到20年取決于系統(tǒng)的質(zhì)量，是完全免費(fèi)的！對(duì)于并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所有者來(lái)說(shuō)，好處是從系統(tǒng)上線那一刻開(kāi)始，有可能消除每月的電費(fèi)，或者，這是的部分，實(shí)際上是從電力公司獲得系統(tǒng)所有者的額外收入。怎么樣？如果您使用的電力少于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電力，那么多余的電力有時(shí)甚至?xí)鐑r(jià)出售給您的電力公司！
太陽(yáng)能電池板如何發(fā)電？
光伏太陽(yáng)能電池板可產(chǎn)生直流電。有了直流電，電子就在電路的一個(gè)方向上流動(dòng)。此示例顯示了為燈泡供電的電池。電子從電池的負(fù)極通過(guò)燈移動(dòng)，然后返回電池的正極。
利用交流電，電子被推拉，并周期性地反轉(zhuǎn)方向，就像汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸一樣。當(dāng)線圈繞在磁體旁邊時(shí)，發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生交流電。許多不同的能源可以“轉(zhuǎn)動(dòng)”發(fā)電機(jī)的手柄，例如天然氣或柴油，水力發(fā)電，核能，煤炭，風(fēng)能或太陽(yáng)能。
選擇AC電網(wǎng)作為中國(guó)電網(wǎng)的主要原因是，其長(zhǎng)距離傳輸成本較低。但是，太陽(yáng)能電池板會(huì)產(chǎn)生直流電。我們?nèi)绾问怪绷麟娺M(jìn)入交流電網(wǎng)？我們使用逆變器。