摘要：随着人类社会的发展，地球上的自然资源开始出现了大量消耗，导致能源匮乏。因此各国开始对可再生能源进行了研究利用，其中太阳能作为可再生资源中利用率最高的能源，其在世界各地都受到了广泛的使用。文章在简单介绍了太阳能光伏发电的原理和优点后，以此作为切入点，对太阳能光伏发电技术的种类进行了研究，并详细分析了其主要应用的领域。
关键词：太阳能；光伏发电；技术应用
1太阳能光伏发电的基本原理
1.1太阳能电池
太阳能电池占据了光伏发电的地位，不能替代。随着太阳能光伏发电技术的一个重要组成部分，起着作用的光通过转换器直接转换太阳能电池的电力，因此，太阳能光伏发电技术和太阳能电池转换效率的水平有直接的关系。
太阳能电池可分为两种，主要包括硅基太阳能电池和复合半导体电池。其中，硅基电池可分为两种类型的晶体硅和非晶硅。这两种晶体硅电池都有各自的优势，单晶硅太阳能电池可以将电能转换成更高的效率和更稳定的，但电池的成本比较高，会影响企业的效率。虽然多晶硅的转换效率不高，但成本较低，因此在市场上得到了广泛的应用。硅薄膜光伏发电技术是晶体硅光伏发电技术的主要方向。硅薄膜太阳能电池是太阳能电池的硅薄膜沉积在硅衬底上制成的，发现非晶硅太阳能电池与传统的硅材料相比，硅薄膜太阳能电池生产所需的成本和更少的能源消耗相对较低，但生产过程相对复杂。化合物半导体电池主要包括CIGS电池和碲化镉电池两种，半导体和化合物半导体硅相比较，化合物半导体的价格较低，因此市场的优势。
1.2光伏发电原理
太阳能是一种重要的清洁能源，在地理条件下，光伏发电技术将不受限制，因此它可以在大规模使用，可以实现独立发电或联合发电。光伏发电技术中采用的主要原理是光伏发电，利用这一原理，将太阳能电池作为一种有效的载体，再将太阳能转化为电能。如果半导体接收到足够的阳光，将光能输入到电池中，然后将电池转换成电能。其生产主要包括两个过程，即电子的转化、光能转化为电能和电压过程的形成。
2太阳能光伏发电技术
太阳能光伏发电主要是指利用一定方法将太阳能转化为电能的一种技术。这种技术需要以半导体界面的光生伏特效应来实现。随着社会经济的发展，科学技术得到了长远的发展，在这种情况下，太阳能已经得到了人们的重视。目前，在不断的发展中，太阳能电池已经发展到第三代，为社会的发展与环保行动提供了很大的动力。其中，第一代的电视基础材料是硅片，但是由于成产的成本较高，因此不断被人们改进。另外，第二代是以薄膜技术为依托的电池，这种电池是通过对光电材料的铺设提供能量的。目前，国外已经开发出具有较高效率和较长使用寿命的薄膜电池。当前而言，第三代的电池主要包括有量子点、染料敏化太阳能电池、纳米结构电池等。在应用的过程中可以有效地提高太阳能转化的效率，节省人力物力，为太阳能的利用提供更为有力的支持与基础。
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。
2.2孤岛效应检测技术
孤岛效应是指在电力系统中所谓的电力故障，由误操作或维护供电中断造成的，光伏发电系统仍处于运行状态，向负载电压供电，从而形成一个自供电的孤岛。
在正常情况下，孤岛效应主要检查在并网逆变器侧，包括两种主动和被动检测。其中，无源检测方法是检测逆变器的输出端的频率、电压、谐波和相位的变化，从而确定是否有一个孤岛效应。通过使用这种方法，负功率是比较小的，它是不匹配的逆变器的输出。有源检测方法包括逆变器的调整、输出功率、频率和相位的干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
在电网正常运行状态下，由于锁相环的平衡功能，仪器不会受到信号的干扰。然而，如果在故障事件中的电网，逆变器将被积累到一定程度的干扰频率，超出了允许范围内，它很可能会导致岛效应的发生。常用的有源检测方法包括输出功率扰动法、阻抗测量法、有源频偏法等。其中，频偏和频移由于具有很强的实用性，因此它得到了广泛的应用。
3太阳能光伏发电技术的应用
3.1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。太阳能电池板、蓄电池、节能等部分组成了太阳能照明系统。当前，太阳能照明在我国得到了广泛的应用，常见的地方有路灯、楼道灯等。此外，在太阳能照明中，太阳能灯控制系统中同时具备了光伏系统的功能，因此为了有效的控制太阳能照明系统，通常会使用定时和光控的方式。
3.2太阳能水泵
在太阳能水泵运行的过程中，并不需要蓄电池来提供动能驱动其运行，一般情况下其运行主要依靠太阳能电池板的作用。而在大型的光伏水泵中，为了将太阳能电池板中的直流电转换为交流电，通常会安装逆变器，从而促进水泵工作的顺利进行。一般来说，太阳能光伏水泵系统在建立的初期使用的资金是十分巨大的，但是在其运行过程中，会产生的费用较少，使用寿命较长，因此太阳能水泵的建设能够为我国的电力供应作出巨大的贡献。
3.3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，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。
3.4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。
4太阳能光伏发电技术的优势
4.1高效、节能、清洁
太阳能作为一种清洁性的资源，在利用的过程中不会造成对环境的负面影响。另外，在发电的过程中一般而言是直接通过转换将能量转化为电能，在这一过程中不仅节省了时间与人力，同时提高了发电的效率，还避免了发电过程中的污染等问题，具有清洁和高效的特点。另外，这种发电还可以有效节约其它的发电能源比如说煤炭等，进一步实现了节能的目的。
4.2储备丰富、分布范围广
众所周知，太阳能作为一种储备量丰富的资源，可以有效地促进社会的发展。而这种技术的优势在于清洁和环保性。另外，太阳能资源的分布较为广泛，应用范围较为广泛。
结束语
目前，在清洁能源，太阳能资源中占有非常重要的地位，在中国的太阳能发电技术会越来越成熟，并成为未来的主要能源之一很可能。因此，需要进一步加强对太阳能光伏发电技术的研究，以便更好地使其成为一种人类服务。
参考文献：
[1]孙勇，孙田丰.我国太阳能光伏发电技术应用综述[J].科技创新与应用，2016，（27）：88.
[2]芦浩.太阳能光伏发电技术应用研究与普及[J].中国新技术新产品，2016，（16）：28-29.
[3]于春庆.浅谈太阳能光伏发电技术的特点及其发展前景[J].黑龙江科学，2016，（05）：144-145.
[4]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，（07）：138.
论文作者:翟荣娟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
标签：太阳能论文; 光伏论文; 太阳能电池论文; 电池论文; 技术论文; 逆变器论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第15期论文;