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太阳能发电由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件（阵列）。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，就有"光生电流"流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷（需电量）决定。青海公用太阳能发电采暖！西宁城西区薄膜太阳能发电热水

能源有高品位和低品位之分. 凡较易转化为电能的为高品位能源,较难转化为电能的为低品位能源. 正如已故的中国科学院工程热物理研究所所长吴仲华院士指出:利用热能的基本准则是"温度对口,梯级利用". 否则将出现"大浪费". 高品位的煤,承担着低品位的职能;可发电的"煤",却用作室温为23—27℃的供暖.

其实,不仅在室内供暖,在各种工业锅炉供暖、供气,甚至在火力发电机组发电过程中,也存在着上述 "大浪费". 发电机组往往用"煤"从加热冷水开始,逐步加温产生高温高压水蒸汽. 但"加热冷水"完全可用各种低品位的热能来取代! 或者说,在热能利用问题上,要"温度对口,质量优用,梯级加热,梯级利用".

太阳能供热当然也应发展"两步走"梯级升温的技术.

第1步利用价廉、技术较简单的温度和品位较低的太阳能,将水加温成为160—200℃中低温的水蒸汽.

第二步利用技术较复杂、成本也相对较高的"定日镜+集热面+小塔"装置,将低品位的中低温的水蒸汽,继续升温加热到发电机组所需高温高压的水蒸汽,推动涡轮机组发电.

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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)。

电能较易传输,热能往往有较大传输损失. 解决农村、小城镇用电,比较好组成大小等级不同的"智能型"电网. 由微电网、小电网、中电网,进而发展为大型、超大型的智能型电网. 供热就需要尽量缩短管道供热距离.

解决生活用电的比较好方案是"屋顶光伏发电+锂离子储能电池"组成的"微电网". 我国约有100亿平方米的屋顶, 广大农村约有全部屋顶面积的70%—80%. 正在发展中的第三代光伏发电技术已做到每平方米能发出50W 的电力,其等价于不**太阳的平板电池的"等效"峰值功率的组件售价,已下降到15—16元/W.80亿平方米的屋顶面积,可安装约4亿千瓦的电力. 以年平均发电1500小时计,4亿千瓦将发出6000 亿度电能. 以10 亿农村人口计,可实现人均供应600度电. 这将完全满足农村各住户照明、电器、空调……用电,节余的电可输往"小电网"。

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太阳能光伏发电具有许多独有的优点：

1、太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源，而且太阳能光伏发电是安全可靠的，不会受到能源危机和燃料市场不稳定因素的影响；

2、太阳光普照大地，太阳能是随处可得的，太阳能光伏发电对于偏远无电地区尤其适用，而且会降低长距离电网的建设和输电线路上的电能损失；

3、太阳能的产生不需要燃料，使得运行成本**降低；

4、除了**式外，太阳能光伏发电没有运动部件，因此不易损毁，安装相对容易，维护简单；

5、太阳能光伏发电不会产生任何废弃物，并且不会产生噪音、温室及0气体，是很理想的洁净能源。安装1KW光伏发电系统，每年可少排放CO2600～2300kg，NOx16kg，SOx9kg及其他微粒0.6kg；

6、可以有效利用建筑物的屋顶和墙壁，不需要占用大量土地，而且太阳能发电板可以直接吸收太阳能，进而降低墙壁和屋顶的温度，减少室内空调的负荷；

7、太阳能光伏发电系统的建设周期短，而且发电组件的使用寿命长、发电方式比较灵活，发电系统的能量回收周期短；

8、不受资源分布地域的限制；可在用电处就近发电。

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