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摘要：随着我国不可再生资源的使用量越来越大，终究会迎来枯竭的一天。而在光伏发电当中，主要是运用了太阳能资源，其具有取之不尽，用之不竭的特点，并且对环境的污染较传统的煤炭资源来说比较小，因此光伏发电系统得到了国内外的重视。
关键词：太阳能 光伏发电 技术 应用
从目前的发电技术来看，光伏发电具有很大的资源优势，尤其是光伏电池通过太阳电池方阵、蓄电池组、控制器等多个组成部分的功能发挥，取得了更好的发展前景，光伏发电技术在通信、工业、光伏建筑一体化等多个领域得到了广泛的技术运用和推广，取得了更好的成效。
1 简述太阳电池的基本原理和光伏发电的主要优势
1.1基本原理的整体概述
从太阳能光伏发电的技术要点来看，是一种利用太阳能资源的重要手段，其中，最主要的就是将光能转换为电能的一种发电模式，这种技术具有环保、经济的良好优势，发展前景被看好。其中，最主要的运作原理就是通过太阳能电池作为半导体的光伏效应。就是当太阳光照射到太阳电池的时候，太阳电池就会吸收光能，通过对光能的不断吸收，进而产生“光生电子―空穴”对。此外，在电池闪电场的影响下，光生电子和空穴就会被分离，就会产生相应的电压，形成一种动能，起到发电的效果。
1.2主要优势的全面把握
从整体优势的现实来看，光伏发电是一种相对先进的发电方式，可以直接从光电子转换到电子，减少了中间环节以及机械运动的过程，发电形式具有简便的特点；还具有资源的无限与分布特性，太阳能的辐射作为一种可再生资源，具有环保清洁的效果，阳光普照大地，这种能源随处随时可见，不受其他因素的影响，是一种共享资源；在发电模块的见早上，具有很好的维护特性。太阳能光伏发电具有模块化的结构有事，规模可大可小，容易安装建造，拆卸也相对简易，并且可以扩大发电容量，维护成本相对较低，具有诸多的优势和特点，是一种新型的资源利用模式。
2 太阳能光伏发电技术
2.1太阳能电池技术
对于太阳能光伏发电系统而言，光伏电池在其中占据着最重要的地位，然而在应用光伏电池时光电转换的效率以及生产的成本是其最应当注重的问题。随着科技的进步，人们开始对第一代光伏电池进行了改变，在光伏电池这能够加入了许多的非硅材料，一方面能够减少制作材料的成本，同时在降低半导体材料对电能消耗方面也有着十分显著的作用。除此之外，目前光伏电池还开发出了其他的新型电池，如继晶体硅、薄膜电池的等，在此之后专家们还在现代化设计理念和技术的支持下，对光伏电池进行了更加深入的研究，大大提高了光伏电池的转换效率。
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2.2光伏阵列的最大功率跟踪技术
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。当太阳能辐射强度及环境温度一定时，光伏阵列可以在不同的输出电压下工作，但是当输出电压值处于某一具体值时，光伏阵列的输出功率会出现最大值，此时光伏阵列的工作点被称为最大功率点。
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；而当光伏阵列的工作电压小于最大功率点的电压时，光伏阵列的输出功率会随着太阳能输出电压的增加而不断增大。在太阳能光伏发电系统中，为了提高系统的整体光电转换效率，可以根据实际情况对光伏阵列的工作点进行实时调整，从而使其始终保持在最大功率点附近进行工作，该过程被称为最大功率点跟踪。
2.3聚光光伏技术
太阳的光能经过路径出现损耗，因此地面上太阳光能中的能量十分有限，而聚光光伏技术的产生，不仅能够减少路径对太阳光能的损耗，同时还能进一步增加太阳能的使用效率。其主要的工作原理是使用面积较小的高性能聚光电池来聚集太阳光，这样能够在提高太阳光辐照密度的同时，有效的减少生产的成本。聚光器在聚光光伏系统中非常重要。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。
2.4孤岛效应检测技术
在电网运行中，错误的操作或维修原因造成供电中断等故障时，光伏并网发电系统会持续运行，并通过负载电压的方式来实现供电，因此形成了自给供电的孤岛，这种现象我们称之为孤岛效益。一旦光伏并网发电系统出现孤岛效应，会出现电频、电压无法控制，用户用电设备受到损害等情况，甚至在维修的过程中还会对维修人员的安全带来影响。
在并网逆变器侧中，孤岛效益的检测方法主要有两种方法：被动检测和主动检测。其中被动式检测主要应用于电网断电的情况下，其能够通过对逆变器输出端电压、频率以及相位等变化来检测电压输出中是否出现孤岛效应。而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。
3 光伏发电系统的应用
3.1通信和工业应用
主要有微波中继站、光缆通信系统、卫星通信和卫星电视接收系统、农村程控电话系统、部队通信系统、铁路和公路信号系统、灯塔和航标灯电源、气象和地震台站、水文观测系统、水闸阴极保护和石油管道阴极保护等。
3.2农村和边远地区应用
我们都知道，农村的发展不同于城市的发展，它的发展速度远远低于城市的发展速度，尤其是在电力资源的发展上。在城市，居民的用电可以随时随地的得到保证，但是在农村由于交通以及经济发展的水平等因素的限制，使得电力等发展资源得不到保障。在这样的发展情况之下，太阳能光伏发电就可以很好地解决这一难题，因为农村多为空旷的陆地，对于太阳能资源的收集有很大的优势，所以太阳能光伏发电技术在农村得到了很大的发展与应用，且主要由独立光伏电站（村庄供电系统）、小型风光互补发电系统、太阳能照明灯、太阳能水泵等组成。
3.3太阳能商品
主要有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能喷泉、太阳能城市景观、太阳能信号标识、太阳能广告灯箱、太阳能电动汽车、太阳能游艇、太阳能钟、太阳能帽、太阳能手表、太阳能玩具等。
3.4光伏建筑一体化（BIPV）
太阳能屋顶计划在20世纪之时被首次提出，而其计划就提出了把太阳能电池板安装在建筑物的屋顶上，并通过控制器以及逆变器来进行公共电网的连接，进而产生了户用并网光伏系统。户用并网光伏系统主要由太阳能电池板和电网并联向用户供电，且可靠性较好。同时在供电的过程中，其并不需要依靠蓄电池，大大提高了节能环保的效果。此外，对于光伏建筑一体化而言，其最重要的目的就是为了实现光伏器件以及建筑材料的集成化，从而帮助企业降低光伏发电成本，并扩大其使用的范围。
3.5大型荒漠光伏电站
沙漠是一望无际的，在沙漠里人们无法进行耕种，但是面对一望无际的沙漠，人们如若不进行一些活动，就会造成资源的浪费。所以通过科学家的研究与调查后发现沙漠里的太阳资源是相当的充足的，所以荒漠之中建立光伏发电站是非常的明智与正确的一项决议。同时还可以为荒漠地区的发展提供就业机会以及经济发展的机会。
4 光伏发电未来应用前景
随着科学技术的不断发展，经济技术也随着时间的推移不断发展，在这样的情况之下，人们的生活水平以及生活质量都得到了显著的提高，人们在物质生活得到满足之后，也逐渐向精神生活方向转移。在这样的要求之下，光伏发电技术就与之相契合了，而且未来的发展前景也是一片光明的。
参考文献
[1]朱北仲.太阳能光伏发电系统在农机方面的应用前景探析[J].农业机械.2011（27）
[2]刘思伟，刘章男.太阳能光伏发电技术研究评述[J].企业文化（中旬刊），2013（03）：148.
论文作者:何玉晶
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/6
标签：光伏论文; 太阳能论文; 阵列论文; 电压论文; 系统论文; 技术论文; 电池论文; 《防护工程》2017年第14期论文;