摘要：能源和科技是当今社会发展所必不可少的内容，随着文明的不断演进，人们对于高效能源的追求已经从单纯的高效、经济转变为清洁、高效、经济等方面，因此，太阳能的研究和利用成为目前能源研究方面的重点。
关键词：光伏发电技术；节约型城市；绿色环保
引言：针对我国节约型城市建设速度不断更新，城市对电能的消耗量将日益增多，以传统能源供电的城市发展，大大加速了对环境造成的污染及恶化进程，不利于建设节能环保、低碳经济的发展思维。结合我国“十三五”智慧城市规划建设，本文提出了太阳能光伏发电技术应用于智慧城市建设发展，有效解决了智慧城市低碳经济、绿色环保等经济发展相关问题。
1太阳能光伏发电技术
1.1光伏发电技术工作原理
光伏发电技术是利用太阳能电池的光生伏打效应，是一种直接将太阳辐射能转化为电能的发电模式。如图1所示，太阳或其他光源照射太阳能电池的PN结后，其内部产生大量自由电子并向各个方向移动，同时在原来位置上留下一个带正电的空穴；电子接收光能后向N结移动，使得N结区带负电，同时空穴向P节移动，使得P结区带正电，这样PN结两端产生电压，这就是光生伏打效应。
1.2太阳能电池材料研究状况
光伏发电系统核心部件是太阳能电池，根据材料种类分为无机太阳能电池与有机太阳能电池1954年，美国贝尔研究所成功研制出硅太阳能电池，开创了光能直接转换为电能的先河。随后对于太阳能电池的研究迅速发展起来，最初集中在以单晶硅为活性材料的无机太阳能电池，后续又研制出了由2种或2种以上元素组成的具有半导体特性的化合物太阳能电池，如硫化镉、砷化镓、碲化镉等，它们由单晶、多晶或非晶薄膜构成。
2009年日本科学家首次提出钙钛矿太阳能电池，后经过韩国、英国等其他科学家不断研究，2015年韩国Seok课题组报道其团队制得的钙钛矿太阳能电池光电转换效率达到20%以上。关于有机太阳能电池研究介绍最早出现在1959年，当时其光电转换率仅为2×10。1986年Tang等人引入有机双层异质结概念，研制的双层有机太阳能电池光电转换率约1%。目前，经过美国国家能源部研究实验室验证，有机太阳能电池最高光电转换效率为6.77%。无机太阳能电池原料成本高，生产工艺复杂并且窄带隙半导体严重光腐蚀，但其光电转换率非常高，主要用于大型光伏发电站。有机太阳能电池的优势在于合成成本低、功能和结构便于调节、柔韧性及成膜性较好、轻便易携，广泛应用于手表、玩具、便携式计算器等产品领域。
2光伏发电并网技术的应用
2.1应用特点空间上的节约
太阳能光伏发电相比于风力发电所占据的空间大大缩小，太阳能光伏发电所需场地占风力发电所需面积的50%左右，在一定程度上降低了空间成本，相比其他大型发电厂而言，太阳能光伏发电并网过程中大大缩小了工作人员和设备投入。时限上，太阳能发电具有明显的时间特征。太阳能光伏并网发电系统一般在白天收集太阳能，特别是太阳辐射强度较大的中午。在夜晚或阴天阳光较弱的情况下，太阳能储存能量较少，甚至没有光照给予。随着科学技术的转变，人力太阳能在一定程度上改变了太阳能光伏发电的稳定性，保证了太阳能发电电力的稳定供应。结构上，太阳能光伏发电是利用半导体光生伏特效应将太阳能转化为电能的技术。这种发电技术的具体效果受到太阳能电池板材料类型和布置的影响。因此，在太阳能光伏并网技术的应用和展望过程中，不断寻求发电性能较好的材料和太阳能电池板布置的组合，可以大大提高太阳能光伏供电能力。太阳能光伏并网技术将是未来能源技术的发展方向。
2.2太阳能光伏发电技术的应用和关注电压波动
由于光强对并网太阳能光伏发电系统功率转换和输出的影响，在实际应用中，太阳能光伏发电可能由于季节变化和天气变化等自然因素而表现出不稳定的输电性能。因此，在太阳能光伏发电技术应用过程中，通过各种手段来保证太阳能光伏发电系统的稳定性，是工作人员需要特别注意的内容。为保证太阳能光伏发电稳定性，可以通过加强对电压的控制，也可以通过人工太阳能等方式保证太阳能的稳定供给。太阳能光伏发电的稳定性对保证供电安全，提高输电设备和供电设备的使用寿命具有十分重要的意义。谐波问题。对于太阳能光伏发电的并网应用，当并网逆变器将太阳能转化为电能时会产生大量的谐波。谐波是包含在基频功率整数倍频率的电流，电力系统谐波干扰会影响电源稳定性和供电安全性。通常情况下太阳能光伏发电并网系统所产生的电压畸变率是符合相关标准的，但是当电压变入电流中产生大量谐波会对电压造成干扰，使其畸变率增加，影响了供电安全。因此在应用太阳能光伏发电并网技术时需要注意谐波的检测，通过加强检测排查，降低或缩小谐波的产生，控制好电压。3光伏发电与智慧城市协同发展的前景
3.1因为太阳能是一种可再生能源，节能环保，加强太阳能光伏发电的应用，能促进我国光伏相关产业的发展，使之成为我国在变入电流时的畸变率，稳定输电供电。未来的经济发展支柱，减轻我国就业压力，能源支配紧张，环境污染等相关问题，从而促使我国的环境与经济得到有效改善。太阳能光伏发电解决了智慧城市低碳、节能、绿色环保的重大问题，也使智慧城市的规划建设不断加强了太阳能光伏发电技术的应用。彼此之间相互促进协同发展将是我国未来能源、经济及城市发展方向的指引。
3.2作为我国城市“十三五”规划建设，国家在“十三五”期间进行打造低碳、绿色环保的智慧城市。太阳能光伏发电在智慧城市中的应用，有效地改善了城市对传统能源的依赖，从而达到低碳经济、高效节能、绿色环保的目的。当前太阳能光伏发电技术相当成熟，所以太阳能光伏发电是我国智慧城市规划建设发展的最佳选择。太阳能光伏发电技术很好的解决了我国智慧城市的发展需求，在今后太阳能光伏发电占领能源市场势在必得。
3.3当前针对光伏新能源的应用上，由于科学技术的限制，光伏新能源还无法实现大范围的运用，并且在进行实际应用过程中，存在着一定的限制。当前科学技术不断发展，对光伏系能源的运用水平也在不断的提升，光伏新能源在我国的应用形式主要有两种：一是把光能源转变成电能，进行应用。在太阳能转变成电能并提供动力支持的过程中，需要太阳电池板以及控制其和逆变器等相关设备。太阳电池板在白天收集太阳光转换成电能。这个时候的电能由于其压力较大，电力传输线路无法对其进行直接传输，所以，必须利用逆变器对太阳电池板中的电能进行转换，把直流电转变成交流电，电力传输线路才能够对其进传输，把电力能源传输到控制器当中，进行供电或者着照明使用。二是把太阳光能转变成热能。在建筑物中安装相关装置，通过装置把太阳能转变成热能，以保证建筑物和居民的入场供暖需求，为降低建筑行业对电气资源的消耗提供了重要的条件，有效促进了我国的节能减排水平提升。
结语：太阳能光伏发电并网技术是一种将太阳能转化为电能的新型技术，具有良好的应用效果，并且发展前途良好。虽然太阳能光伏发电并网技术会受到自然因素和技术因素的限制，但随着将太阳能光伏并网发电系统的不断推广，并对其进行进一步研究和改进，能够有效的改善其供电能力，更好地为人们的生产和生活提供稳定的能源供应。
参考文献
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论文作者:周春芳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/10
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