太陽光伏發(fā)電概況文獻綜述1.1太陽能光伏發(fā)電的工作原理太陽能光伏發(fā)電的能量轉換器是太陽能電池，又稱光伏電池。太陽能電池發(fā)電的原理是光生伏打效應。當陽光（或其他光）照射到太陽能電池上時，電池吸收光能并產生光生電子-空穴對。在內置電場的作用下，光生電子和空穴被分離，不同的電性電荷在電池兩端積聚，稱為“光生電壓”，稱為“光生伏打效應”。如果將內置電場兩側的電極引出并連接到負載上，負載就會有“光生電流”流過，從而獲得功率輸出。這樣，太陽的光能就直接轉化為實用電能。上述太陽能電池將光能轉化為電能的工作原理可概括為以下三個主要過程：①太陽能電池吸收一定能量的光子后，在半導體中產生電子-空穴對，稱為“光生載流子”。兩者的電學性質相反，電子帶負電荷，空穴帶正電荷；②具有相反電性質的光生載流子被半導體p-n結產生的靜電場隔開；③太陽能電池的正負極分別收集光生載流子電子和空穴，在外電路中產生電流獲得電能。[[][]羅運俊,何梓年,王長貴.太陽能利用技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2013.1.2太陽能光伏發(fā)電的運行方式通過太陽能電池將太陽輻射能直接轉化為電能的發(fā)電系統(tǒng)稱為太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，又稱太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。以資源無限、清潔低碳、可再生的太陽輻射能為“燃料”，這種發(fā)電方式具有陽光普照、電無處不在的優(yōu)勢，發(fā)展迅速，前景廣闊，前景光明。目前，廣泛應用于太陽能光伏發(fā)電項目中的晶體硅太陽能電池已進入規(guī)?；I(yè)生產，生產技術成熟,并應用于工業(yè)、農業(yè)、科技、文教、國防和人民生活等各個領域。據估計，到21世紀中葉，太陽能光伏發(fā)電將發(fā)展成為一種重要的發(fā)電方式，在世界可持續(xù)能源結構中占有相當大的比重。根據地面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網的關系，可分為離網系統(tǒng)和并網系統(tǒng)。不與公共電網聯(lián)網的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為離網太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，又稱獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。主要用于遠離公共電網的無電地區(qū)和一些特殊場所，如為邊遠農村、牧區(qū)、海島的農漁民提供照明、看電視等服務，公共電網難以覆蓋的高原、沙漠地區(qū)收聽廣播等基本生活用電，為通信中繼站、沿海和內陸助航設施、油氣管道陰極保護站、氣象站、公路倒班等提供電力供應，邊防哨所等特殊場所。與公共電網相連的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為聯(lián)網太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電進入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電階段，成為電力產業(yè)的組成部分之一，是太陽能光伏發(fā)電發(fā)展的重要方向。這是當今世界太陽能光伏發(fā)電技術發(fā)展的主流趨勢。特別是光伏電池與建筑相結合的分布式聯(lián)網屋頂太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)展迅速，市場廣闊，前景誘人，是許多發(fā)達國家的研究熱點。[[][]加萬里,余歷軍.太陽能熱電技術現(xiàn)狀與展望[A].見：第五屆全國化工年會論文集[C].西安：中國化工學會，2008:1-4.為解決農村和村莊的基本生活用電問題，為特殊場所提供基本工作用電，經過40多年的努力，離網太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在我國得到了長足發(fā)展，未來還將繼續(xù)快速發(fā)展。近年來，聯(lián)網太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)已成為我國光伏發(fā)電的重點。國家出臺了一系列政策，制定了規(guī)劃，采取了措施，大力推進，發(fā)展迅速。1.3太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展前景太陽能電池最早的應用場景是在太空。到目前為止，航天器和人造衛(wèi)星的動力仍主要由太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)提供。自20世紀70年代以來，太陽能電池在地面得到了廣泛的應用。目前，太陽能電池已廣泛應用于生活照明、鐵路運輸、水利氣象、郵電通信、廣播電視、陰極保護、農林牧業(yè)、旅游餐飲、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生等各主要城市，家庭生活、軍事國防、網絡調峰等，功率等級從100kW-10MW太陽能光伏電站到手表、計算器、兒童玩具。隨著太陽能光伏發(fā)電成本的進一步降低，它將進入更大規(guī)模的工業(yè)應用領域，如海水淡化、光電制氫、電動汽車充電系統(tǒng)等。太陽能光伏發(fā)電的長遠發(fā)展目標是進入公共電的大規(guī)模應用，成為重要的發(fā)電方式之一，包括集中聯(lián)網光伏電站、風電光伏混合電站、電網末端延伸光伏電站，用戶端分布式屋頂聯(lián)網光伏發(fā)電系統(tǒng)等展望未來，人們甚至設想了一個大規(guī)模的空間光伏發(fā)電計劃，即在空間建設太陽能光伏電站。大氣層外的太陽輻射比地球高出30%以上，由于太空沒有夜晚，太空發(fā)電廠可以連續(xù)發(fā)電。一組14㎞×4km長的太陽能電池陣可在太空發(fā)電8000兆瓦，年發(fā)電量將達到800億千瓦?？臻g太陽能光伏發(fā)電站可以通過微波將電能源源不斷地送到地球供人類使用。隨著太陽能電池新材料領域科學技術的發(fā)展和更先進的太陽能電池生產技術的進步，一方面晶體硅太陽能電池具有更高的效率和更低的成本，另一方面，薄膜太陽能電池等性能穩(wěn)定的新型太陽能電池，成功研制出轉化效率高、壽命長、成本低的產品，并投入工業(yè)生產。與火力發(fā)電、水力發(fā)電、油氣發(fā)電相比，太陽能光伏發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無污染、資源隨處可得、無地域限制、不消耗化石燃料、無機械轉動部件、故障率低、維護簡單等優(yōu)點，無人值守，站場建設周期短，規(guī)模靈活，無需架設輸電線路，可方便地與建筑相結合。因此，無論是從短期還是長期來看，無論是從能源環(huán)境角度還是從滿足偏遠地區(qū)和特殊應用領域需求的角度來看，太陽能光伏發(fā)電都具有吸引力。我國已在偏遠地區(qū)成功建設了數千座中小型農村獨立光伏電站，在沙漠地區(qū)和部分城市建設了總裝機容量約6GW的大中型互聯(lián)光伏電站。目前，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大規(guī)模應用的突出障礙是成本高。據估計，21世紀30年代前后，太陽能光伏發(fā)電的成本將降至與常規(guī)能源相同的水平。屆時，太陽能發(fā)電將成為人類電力需求的重要來源之一。參考文獻[]賈樂.過度開采化石能源造成的環(huán)境風險及防控對策[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2015(03):195.[]王春梅，節(jié)能減排對策略論[J]，綠色科技，2011（5），第199頁[]丁淑英.電力生產成本計算研究[D].浙江大學,2006.[]朱永強.新能源與分布式發(fā)電技術［M］.北京：北京大學出版社，2016.[]饒政華，李玉強，劉江維，廖勝明.太陽能熱利用原理與技術［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2020.[]許中秋.我國發(fā)展太陽能光伏發(fā)電的必要性分析[J].現(xiàn)代國企研究,2017(12):102.[]梅旭榮.中國農業(yè)氣候資源圖集綜合卷[M].杭州：浙江科學技術出版社,2015.[]羅運俊,何梓年,王長貴.太陽能利用技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2013.[]加萬里,余歷軍.太陽能熱電技術現(xiàn)狀與展望[A].見：第五屆全國化工年會論文集[C].西安：中國化工學會，2008:1-4.[]郁道銀.光學工程[M].北京.機械工業(yè)出版社，1999.[]劉鑒民.太陽能利用原理·技術·工程[M].北京：電子工程出版社，2010.[]方晶璐.室內照明用LED光電色性能及光生物效應研究[D].天津：天津工業(yè)大學,2013.27.[]GONGJH，WANGCL，GONGCY，etal.Studyontheuniformityofhighconcentrationphotovoltaicsystemwitharrayalgorithm［J］.Solarenergy，2017，153：181-187.[]WANGCL，GONGJH，YANJJ，etal.Theoreticalandexperimentalstudyontheuniformityofreflectivehighconcentrationphotovoltaicsystemwithlightfunnel[J].Renewableenergy，2019，133：893-900.[]AmericanNationalStand