摘要：随着科学技术和经济的发展，现代工业化的建设速度不断的加快，而全球环境污染以及能源危机不断的加重，甚至阻碍到了全球经济的健康发展。太阳能能源是近年来被广泛应用的可再生清洁能源，能够被有效的持续利用，该项能源具有较为广阔的应用前景。目前，太阳能光伏技术在全球各个行业都得到了充分的关注和重视。本文对太阳能光伏发电的原理，主要技术以及主要应用方向进行了分析。
关键词：太阳能；光伏发电技术；应用
前言：光伏发电技术从当前的发电技术水平来看有着非常强大的资源优势，其中最具有发展前景的莫过于光伏电池，其主要由蓄电池组、控制器以及太阳电池方阵等组成。当前，光伏发电技术主要应用于光伏建筑一体化以及通信和工业行业当中。
一、太阳能光伏发电技术
1.太阳能电池技术
太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心部件，它通过将太阳能的辐射能量转换为直流电。
在太阳能光伏发电当中，其基本的光电转换单元就是电池，并且电池通常不作为独立的电源。因此，在通常情况下，只需要将太阳能电池单元通过串联以及并联的方式封装来建立太阳能电池组件就能够大幅度的提高其功率。在进行太阳能电池组件的过程中一定要按照实际的需求来进行合理的串联和并联，但是在进行串联和并联的过程中需要解决降低总体成本以及提高光电转换效率这两个方面的问题。在第一代的太阳能电池当中，其基础材料主要是硅片，并且电池技术的发展也趋于成熟，但是这种材料构成的电池生产成本相对较高。应用更多的第二代太阳能电池则是以薄膜技术为基础将很薄的光电材料铺在非硅材料上，从而将得半导体材料的消耗，这一代的电池能够进行批量生产，同时还降低了其生产成本。当前，随着对太阳能光伏发电技术研究的不断深入，具有高效率和长寿命的薄膜电池渐渐地出现在了市场当中，并且还出现了许多具有新结构和新概念的电池，降低了非光能的消耗，而将光子的利用率大幅的增加，从而降低了电池的内部电阻和生产的成本，改善了太阳能电池的转换效率与经济性。当前，大部分的研究人员已经开始了以先进薄膜技术为基础的第三代电池的研究工作，其主要包括了多层多届、染料敏化太阳能电池、量子点以及纳米结构电池等。
这些新型的太阳能电池正是以提高电池的光电转换效率以及控制和降低生产成本两方面的目标所进行的研究。
2.光伏阵列最大功率点跟踪技术
光伏阵列的输出具有非现象特性，同时，太阳能的辐射强度以及环境温度等多方面的因素都会对光伏阵列的输出产生一定的影响。在一定的管径温度以及太阳能辐射强度下，太阳能光伏列阵能够在不同的输出电压下运行，若输出电压到达了一定的限值时，太阳能光伏列阵也会出现输出功率的最大值，这就是其运行的最大功率点。
当光伏阵列的工作电压大于最大功率点电压时，光伏阵列的输出功率会随着太阳能电池输出电压的增加而不断变小；若列阵的工作电压是小于其运行的最大功率点时，通常列阵的输出功率会随着太阳能输出的电压增加而不断的增加。为了提高太阳能光伏系统的整体光电转换效率，可以根据实际的情况在太阳能的光伏发电系统当中对列阵的工作点进行适当的调整，从而保证其运行始终在最大功率点附近，这整个调整的过程就是最大功率点的跟踪。
3.聚光光伏技术
由于太阳光能的经过路径常会出现损耗现象，因此在地面上的太阳光能能量较低。聚光光伏技术能够降低太阳能光能经过路径出现的损耗，并且还能够大幅的增加太阳能的使用效率。聚光光伏技术主要就是利用较小面积并具有高性能的聚光电池来进行太阳光的聚集，从而提高太阳能的光辐照密度，以此来降低生产的成本。在聚光光伏系统当中，聚光器是最为重要的一个部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中热光伏聚光器主要是通过辐射器来加入太阳能，从而获得成光热能，再利用辐射器将成光热能发射到太阳能电池中，进而转化为光电。
4.孤岛效应检测技术
错误的操作以及维修是造成电网运行中出现供电中断的主要原因。但是光伏发电技术的并网发电系统能够持续运行，并且还能够利用负载电压来进行持续供电池，从而形成了自给供电的孤岛，这就是光伏发电系统的孤岛效应。在光伏并网发电系统当中，若是出现了孤岛效应则会导致其系统出现无法控制电压和电频的现象，用户的用电设备也就会遭到一定的损害，在维修的过程中，光伏并网发电系统的孤岛效应还会威胁到维修人员的生命安全。
孤岛效应在并网逆变器当中主要由两种检测方式，即主动检测和被动检测技术。主动式检测主要是通过对逆变器进行调整来对其输出的频率、功率等带来干扰。在电网正常运行时，主动式检测所造成的干扰会被电网锁相环的平衡消除。电网出现故障则会出发孤岛效应。被动检测就主要是指在断电的情况下利用逆变器输出端电压、频率以及相位等的变化来监测是否存在孤岛效应。
二、太阳能光伏发电技术的应用
1.太阳能照明应用
目前，我国开始对能源的利用和资源的保护采取有效的措施，太阳能照明已成为绿色照明降低能耗的重要方式。太阳能的照明系统主要是由太阳能的蓄电池、节能以及电池板等部分组成。在我国，太阳能照明技术通常应用于城市路灯以及建筑楼道灯等方面，得到了较为广泛的应用。在太阳能的照明系统当中，其控制系统通常具备了光伏系统功能，从而实现了对太阳能照明系统的有效控制。
2.太阳能与LED光源相结合
半导体技术以及固体物理技术近年来得到了快速的发展，并且还产生了固体光源LED。固体光源LED具有高光效、寿命长以及低耗能等特点，并且与传统的白炽灯相比较，其对环境的污染相对较低，并且反映也相对较快。目前在我国灯源市场，固体光源LED成为了其发展的主要趋势。
3.光伏建筑一体化
太阳能屋顶计划在20世纪之时被首次提出，并且提出了太阳能电池板安装在建筑物屋顶的计划，利用逆变器以及控制器来连接公共电网，从而形成户用并网光伏系统。该系统主要是利用太阳能的电池板以及电网并联来实现供电，具有较高的可靠性。在供电的过程中，应用该系统能够脱离蓄电池来进行供电，这就大幅的增加了供电的节能型。在光伏建筑一体化当中，实现光伏器件以及建筑材料集成化使其组要目的，并以此来降低企业的成本，扩大光伏建筑的应用范围。
4.通信工业中的应用
当前，太阳能光伏发电系统已经广泛的应用于通信工程行业，其涉及的行业有卫星通信、卫星电视接收系统、微波中继站等。
结束语：
综上，太阳能光伏发电技术作为一种新型的能源发电技术，其优势以及整体效能已经逐渐的凸显。在其发展过程中，研究人员需要掌握其发电原理，对其发电有效模式进行不断的探索，从而促进其发展个社会经济的发展。
参考文献：
[1]仇春尧.太阳能光伏发电系统应用技术探微[J].工业b，2016（1）：00246-00246.
[2]韩鹏元.太阳能光伏发电系统应用技术[J].黑龙江科技信息，2016（7）：138-138.
[3]陈飞.关于太阳能光伏发电系统应用技术的探究[J].建筑•建材•装饰，2016（21）.
论文作者:韩东阳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：太阳能论文; 光伏论文; 太阳能电池论文; 系统论文; 技术论文; 电池论文; 孤岛论文; 《电力设备》2017年第8期论文;