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光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成，其中太阳能电池是光伏发电系统的关键部分，太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。太阳能电池主要分为晶体硅电池和薄膜电池两类，前者包括单晶硅电池、多晶硅电池两种，后者主要包括非晶体硅太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池和碲化镉太阳能电池。
单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，比较高可达23%，在太阳能电池中光电转换效率比较高，但其制造成本高。单晶硅太阳能电池的使用寿命一般可达15年，比较高可达25年。多晶硅太阳能电池的光电转换效率为14%到16%，其制作成本低于单晶硅太阳能电池，因此得到大量发展，但多晶硅太阳能电池的使用寿命要比单晶硅太阳能电池要短。
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太阳能发电方案特点:系统相互独立，可自行控制，避免发生大规模停电问题，安全性高；弥补大电网稳定性的不足，在意外发生时继续供电，成为集中供电不可或缺的重要补充；可对区域电力的质量和性能进行实时监控，非常适合向农村、牧区、山区，发展中的中、小城市或商业区的居民供电，**减小环保压力；输配电损耗低，甚至没有，无需建配电站，降低或避免附加的输配电成本；土建和安装成本低；调峰性能好，操作简单；由于参与运行的系统少，启停快速，便于实现全自动。
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太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
屋顶光伏发电是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，太阳能发电具有很高的理论发电效率，可达80%以上，技术开发潜力巨大。
屋顶光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，不产生振动污染，不产生危害人体健康的辐射。不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。
晶体硅太阳能电池寿命可长达20～35年。在太阳能发电系统中，只要设计合理、选型适当，使用寿命长(30年以上)。
分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。
分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有电站监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。系统应用范围：可在农村、牧区、山区，发展中的中、小城市或商业区附近建造小型分布式电站，解决当地用电需求。
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太阳能发电维护与保养
蓄电池(铅酸的)：检查每块电池的电压，排除失效的，并确定是否需要均衡充电。如果需要就进行均衡充电维护(通常，在蓄电池充满后再进行8小时的中等过充)。把蓄电池上面的液体或灰尘洗净(用干燥的苏打粉中和酸性沉淀物)。清洁或更换腐蚀的接线端子。在接线端子上涂敷凡士林油以防止进一步的腐蚀。检查电池液，如有必要补充蒸馏水或去离子水。检查通风(通风管内是否有昆虫等)。注意：检查导线的尺寸，连接，保险丝等安全措施。接**击保护：安装或检查接地柱或地线。
负载或电器：检查隐形负载或低效率用途壁灯的变压器和带遥控的电视机只要接通电源就耗电；检查发黑的白炽灯，考虑用卤素灯或荧光灯更换；更换发黑的荧光灯管；清洁照明灯及其固定支架上的灰尘。
逆变器：检查调节器，安装设置，接线。注意：带有充电功能的逆变器的充电电压应设置到14.5(29)伏。参照使用手册。如有必要增加额外的温度探测器。
电池温度铅酸蓄电池的容量在30°F时损失25%。充满后，在20°F时结冰导致损坏。夏季的过热也会影响其寿命。因此电池应当避免在极端的室外温度环境下使用。根据国家标准安装在室内电池可以安全运行。
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聚焦式太阳能热发电系统的传热工质主要是水、水蒸汽和熔盐等，这些传热工质在接收信息内可以加热到摄氏450度然后用于发电。此外，该发电方式的储热系统可以将热能暂时储存数小时，以备用电高峰时之需。
抛物槽式聚焦系统是利用抛物柱面槽式发射镜将阳光聚集到管形的接收信息上，并将管内传热工质加热，在热换气器内产生蒸汽，推动常规汽轮机发电。塔式太阳能热发电系统是利用一组**追进太阳的定日镜，将阳光聚集到一个固定塔顶部的接收信息上以产生高温。
除了上述几种传统的太阳能热发电方式以外，太阳能yan囱发电、太阳池发电等新领域的研究也有进展。
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