摘要：随着环境恶化、资源短缺及燃料价格的波动，世界各国开始重点关注可再生能源。太阳能光伏发电因其无污染、无噪声、不消耗燃料、不排放温室气体和有害气体，最能体现可持续发展理念，因此极具应用价值。本文探讨了太阳能光伏发电现状以及光伏发电技术的应用，并提出了光伏发电产业诸多问题的对策。
关键词：太阳能；光伏发电现状；问题措施
在环境污染变得日益严重以及化石燃料资源逐渐枯竭的今天，新能源以其开发潜力大和无污染性成为化石能源的理想替代品。太阳能就是一种理想的替代品，主要是太阳能的可再生性和无污染性是应对当今社会环境问题的有效解决途径。因此许多国家都加大了对太阳能光伏发电技术的研究，并出台相关鼓励政策来促进太阳能产业的发展，太阳能光伏发电在此背景下发展迅速。
1光伏发电技术原理
光伏发电技术是一种直接将太阳光的辐射转化为电能的发电模式，利用了半导体PN结的光生伏特效应。当太阳光照射在PN结上时，部分光被反射，其余部分或变成热能，或使光子与半导体的原子价电子发生碰撞形成空穴电子对。由于存在扩散运动，P区带正电，N区带负电，PN结两端产生电势差，如果将多个电池串联或并联在一起，接通外电路就会形成电压和电流，太阳能便被转化为电能。光伏发电技术最重要的组件就是太阳能电池，根据电池材料类型分为以下几种：a)晶体硅。单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池；b)非晶硅。薄膜太阳能电池；c)多元化合物。CdTe太阳能电池、CuInGaSe2太阳能电池、CdS太阳能电池、GaAs太阳能电池等；d)化学染料。染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池。
2太阳能光伏发电技术的应用
2.1太阳能光伏发电并网应用
太阳能光伏发电并网系统，这个系统可以看作是在配电网络中的一个组成部分，这个系统可以传输出无功功率，也可以传输有功功率，把这两个传输到相连接的电力系统中。这个系统中根据有无储能设备来进行区分，也就是可以把这种系统分成两个种类，第一种是有着储能的光伏并网系统；另一种就是没用储能设备的并网系统。还有一种分类法根据光伏的阵列和功率的级别来进行区分，可以分成两个种类，第一种是分布式小型光伏并网系统；另一种是集中型大型光伏并网系统。
2.2独立光伏发电系统的建立
独立光伏发电系统，指导的是这样的系统产生的电力不需要和大型电网相连接，这样的光伏发电的系统就是独立系统，这种系统一般都建立在比较偏远的地方，比如在孤僻的岛屿中建设这种系统，主要是边防使用，或者是通信设备的供电使用。这种系统的配置中，就需要使用储能设备，原因在于，光伏发电使用的能源是太阳能，夜间是没有这样的能源，因此需要把白天收集的太阳能发电储备，在晚间的时候供给设备使用或者照明使用，使用储能的方法就可以保证全天的电能供应。独立的光伏发电系统中有着一个缺陷，就是在发电中受到环境因素的影响很大，不能够保证供电的稳定性，但是在这些偏远的地区，能够实现配电已经有着重要的社会价值，因此在这个方面有着很大的研究空间。
2.3光伏建筑一体化应用
太阳能光伏建筑一体化应用，这个方面是现在的新技术，也是一个在光伏发电中比较热门的技术。在这个应用中主要包括两个方面的内容：在建筑物能够收集阳光较多的地方配置光伏器具，这样就可以实现光伏发电和电网的并联，实现了光伏建筑一体化。这种光伏建筑物一体中，使用的是光伏器具集成化和建筑物在房顶安装光伏电池板，同时在建筑物中的幕墙使用光伏玻璃幕墙来代替，这样就可以提高太阳能的有效利用，而且还实现建筑物材料和光伏发电材料同时使用在建筑物中，能够有效地控制好光伏发电的建造成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现代建筑物中要求外部装饰的可观性，因此在光伏玻璃幕墙中也研制出彩色的光伏玻璃幕墙，这样既能够解决建筑物美观的问题，还解决了建筑物使用能源的问题，是现在比较先进的建筑物。
2.4太阳能光伏发电应用现状
光伏发电系统按供电方式大致分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合光伏发电系统三大类。独立光伏发电系统一般由光伏阵列、控制器、蓄电池和逆变器组成。独立运行系统中，电能的唯一来源是太阳能光伏阵列。独立光伏电站主要应用于一些地处偏远地区但村落分布比较集中的地区以及一些远离电网的公用设施场所。并网光伏发电系统主要克服独立光伏发电系统中的储能环节，大大减少了电站的维护。典型的并网光伏发电系统一般由光伏矩阵、DC－DC变换器、逆变器和继电保护装置组成。大规模光伏电站则多位于广阔的沙漠以及一些干旱、半干旱地区。光伏建筑一体化系统在国内外应用十分广泛。国外对光伏建筑一体化研究已有较长时间，如美国在1997年实施“百万太阳能屋顶计划”，而后又是相关鼓励性法律文件的实施;德国在1990年开始实施“一千屋顶计划”，其后出台的“优先利用可再生能源法”则在政策上鼓励光伏建筑的开发应用。我国则因为起步晚，还处于一个比较落后的地位，政府则一直在鼓励太阳能等清洁能源的应用。2009年印发的《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》及《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》，目的是通过相关示范工程來带动太阳能光电产业的发展。由此可见我国对太阳能等可再生能源的重视。
3太阳能光伏发电产业发展中存在的问题及对策
3.1存在的问题
太阳能光伏发电产业发展中存在的问题主要包括以下几个方面:1)太阳能电池的低转化率是国内外普遍存在的问题，目前最高转化率是31．1%，而且也是在试验阶段。2)多晶硅原料冶金硅80%产自我国，但我国的国内消耗量只占冶金硅开采中的一小部分，其余全部出口，这也与我国没有自主核心技术，无法消耗如此大产量，而且制造的产品的质量也得不到保证。3)现阶段我国太阳能光伏产业发展迅速，但始终存在“两头在外”的畸形产业机构。也就是我国生产的太阳能电池组件大部分用于出口国外，这些出口于国外的太阳能电池组件正好也是我国国内紧缺的资源，这就意味着我国在消耗大量能源资源且污染环境的同时却给国外输送绿色无污染的能源。4)我国在2007年以前光伏产业的政策基本上是空白一片，2007年《可再生能源中长期发展规划》的出台作用也是相当有限。
3.2解决对策
针对以上诸问题，总结出几点对策：1)政府应加大对光伏产业的支持力度，加大对光伏产业的研发投入，加快建立太阳能光伏发电国家重点实验室之类的研究机构，以实现关于光伏产业方面的技术突破。2)由于技术的不成熟以及起步晚，我国生产的光伏产品质量良莠不齐，因此国家要加快建立光伏产品技术标准，将一些有重大影响的企业标准及时转化为强制性国家标准。4)政府应加大对诸如风光互补和风光水互补电站的开发力度，这样可以很好地利用各种清洁能源的有时互补，也在一定程度上促进光伏产业的发展。
结语
太阳能是洁净、可再生能源，是传统化石能源最为重要的替代能源之一。随着我国各项技术的不断进步以及政府扶持力度的增大，我国光伏产业将迎来飞速发展新时期。相信不久的将来，随着科技的进一步发展，太阳能光伏发电系统能像网络一样，走进千家万户，成为我国电力供应不可或缺的重要部分。
参考文献
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论文作者:朱雪杉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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