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太阳能在现代社会用途越来越广,那么,太阳光是如何转化成电能的呢?
太阳能发电的主要原理是根据光生伏打效应,由太阳能组件发出直流电。如果是并网系统则通过并网逆变器直接将电能并入电网;如果是离网系统则通过太阳能控制器给蓄电池及负载充放电。
光生伏打效应
一束光照在半导体上和照在金属或绝缘体上效果截然不同。由于金属中自由电子如此之多,以致光引起的导电性能的变化完全可忽略。绝缘体在很高温度下仍未能激发出更多的电子参加导电。而导电性能介于金属和绝缘体之间的半导体对体内电子的束缚力远小于绝缘体,可见光的光子能量就可以把它从束缚激发到自由导电状态,这就是半导体的光电效应。当半导体内局部区域存在电场时,光生载流子将会积累,和没有电场时有很大区别,电场的两侧由于电荷积累将产生光电电压,这就是光生伏效应,简称光伏效应。
阳光房也称为玻璃房,采用玻璃与金属框架搭建的全明非传统建筑,以达到享受阳光,亲近自然的目的。阳光房是国内外追求自然、时尚人士所推崇的建筑。冬日在宽大透亮的阳光房里摆上圆桌,座椅,泡杯茶,看看报纸,约三五好友一起享受冬日暖阳,闲适而惬意。然而夏天,就没那么舒服了!因为没有合适的遮阳措施,在阳光炙烤下,犹如小火炉。
但如果我们在阳光房上面加装一层光伏发电设备,不仅遮挡了阳光,减少紫外线的直接照射入,还能提供自家日常用电,更重要的是以后不仅用电不花钱,光伏板生产厂家,还能赚钱。
考虑到阳光房的透光性,现在阳光房用户房顶多采用的双玻透光组件,进行安装。双玻组件即双面玻璃晶体硅太阳电池组件,作为一种新型建筑材料,襄阳光伏板,它有着美观、透光可控、节能发电的优点。不仅能够美化建筑,还可以遮风挡雨。主要应用在凉亭、阳光房、玻璃建筑顶棚、玻璃幕墙等。由于涉及到光电玻璃和建筑一体化的安装问题,安装双玻组件对技术人员的要求相对更高,不但需要有的光电玻璃系统设计知识,同时还要求设计者具有较高的建筑设计水平。
第四高潮期:1992-2000年,由于大量燃烧矿物能源,造成性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁,在这种情况下,1992年联合国在巴西召开了“世界环境与发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》,《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件。这次会议以后,光伏板供应,加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能与环境保护结合在一起。1996年,联合国在津巴布韦召开“世界太阳能高峰会议”,发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》,会议上讨论了《世界太阳能10年行动计划》(1996-2005),《国际太阳能公约》,光伏板生产,《世界太阳能战略规划》等重要文件,这次会议进一步表明了联合国和对开发太阳能的坚定决心,要求共同行动,广泛利用太阳能。世界环保大会以后,我国对环境与发展十分重视,提出10年对策和措施,明确要“因地制宜的开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”,制定了《中国21世纪议程》,进一步明确了太阳能重点发展目。1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》(1996-2010),明确提出了我国在1996-2010年新能源和可再生能源的发展目标任务以及相应的对策和措施。
通过以上回顾可知,在20世纪的100年间太阳能的发展道路并不平坦,尽管如此,21世纪是人类大规模利用太阳能的世纪。
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