為什么我們要大力發(fā)展太陽能路燈？

　　從太陽能是什么到太陽能應用的相關技術講解，相信很多人對太陽能有了一個大概的了解了，下面說說太陽能應用技術中的光伏發(fā)電，主要兩個方面：原理及其優(yōu)勢。

　　地面集中式太陽能發(fā)電應用

　　1、太陽能光伏發(fā)電原理

　　光生伏打效應在液體和固體物質中都會發(fā)生，但是只有固體(尤其是半導體PN結器件)在太陽光照射下的光電轉換效率較高。利用光生伏打效應原理制成晶體硅太陽能電池，可將太陽的光能直接轉換成為電能。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，是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎和核心器件。太陽能轉換成為電能的過程主要包括3個步驟：

　　(1)太陽能電池吸收一定能量的光子后，半導體內(nèi)產(chǎn)生電子一空穴對，稱為“光生載流子”，兩者的電極性相反，電子帶負電，空穴帶正電。

　　(2)電極性相反的光生載流子被半導體PN結所產(chǎn)生的靜電場分離開。

　　(3)光生載流電子和空穴分別被太陽能電池的正、負極收集，并在外電路中產(chǎn)生電流，從而獲得電能。

　　太陽能光伏發(fā)電原理如下圖所示。當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給硅原子，使電子發(fā)生躍遷，成為自由電子，在PN結兩側集聚形成電位差。當外部電路接通時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的實質是光子能量轉換成電能的過程。

　　在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總效率η由太陽能電池組件的光電轉換效率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負載的效率等決定。目前，太陽能電池的光電轉換效率只有17%左右。因此，提高太陽能電池組件的光電轉換效率、降低太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的單位功率造價，是太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的重點和難點。自太陽能電池問世以來，晶體硅作為主要材料保持著統(tǒng)治地位。目前對硅太陽能電池轉換效率的研究，主要圍繞著加大吸能面(如采用雙面電池減小反射)、運用吸雜技術和鈍化工藝提高硅太陽能電池的轉換效率、電池超薄型化等方面。

　　目前，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要應用于以下3個大的方面。

　　(1)為無電場合提供電源，主要為廣大無電地區(qū)居民生活生產(chǎn)提供電力，為微波中繼站和移動電話基站提供電源等。

　　(2)太陽能日用電子產(chǎn)品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草坪燈等。

　　(3)并網(wǎng)發(fā)電，即接入國家電網(wǎng)。我國光伏并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)很成熟了，從2013年開始，國家出臺了一系列的光伏發(fā)電促進政策，鼓勵有條件的地區(qū)工商業(yè)和戶用、公共建筑等建設光伏發(fā)電設施。

　　2、太陽能發(fā)電的優(yōu)勢

　　通過對生物質能、水能、風能和太陽能等幾種常見新能源的對比分析，可以清晰地看出太陽能發(fā)電具有以下獨特優(yōu)勢。

　　(1)光伏發(fā)電具有經(jīng)濟優(yōu)勢。

　　可以從兩個方面看太陽能利用的經(jīng)濟性：一是太陽能取之不盡，用之不竭，而且在接收太陽能時不征收任何“稅”，可以隨地取用;二是在目前的技術發(fā)展水平下，有些太陽能的利用已具經(jīng)濟性。隨著科技的發(fā)展以及人類開發(fā)利用太陽能技術的突破，太陽能利用的經(jīng)濟性將會更加明顯。如果說20世紀是石油的世紀，那么21世紀則是可再生能源的世紀(太陽能的世紀)。

　　從太陽能光伏發(fā)電站建設成本來看，隨著太陽能光伏發(fā)電的大規(guī)模應用和推廣，尤其是上游晶體硅產(chǎn)業(yè)和光伏發(fā)電技術的日趨成熟，建筑房頂、外墻等平臺的復合開發(fā)利用，每千瓦太陽能光伏發(fā)電的建設成本越來越低，相比其他可再生能源已具有同樣的經(jīng)濟優(yōu)勢，而且隨著國家平價的政策推行，其普及會越來會廣。

　　(2)太陽能是取之不盡的可再生能源。

　　根據(jù)計算，一年內(nèi)到達地球表面的太陽能總量折合標準煤共約1.892x10^24噸，是目前世界主要能源探明儲量的1萬倍。太陽的壽命至少尚有40億年，相對于人類歷史來說，太陽能可源源不斷供給地球的時間可以說是無限的，這就決定了開發(fā)利用太陽能將是人類解決常規(guī)能源匱乏、枯竭的最有效途徑。

　　(3)對環(huán)境沒有污染。

　　太陽能像風能、潮汐能等潔凈能源一樣，其開發(fā)利用時幾乎不產(chǎn)生任何污染，加之其儲量的無限性，是人類理想的替代能源。由于傳統(tǒng)化石燃料(煤、石油和天然氣)在使用過程中排出大量的有毒有害物質，會對水、土壤和大氣造成嚴重污染，形成溫室效應和酸雨，嚴重危害人類的生存環(huán)境和身體健康，因此急需開發(fā)出新的比較清潔的替代能源，而太陽能作為一種比較理想的清潔能源，正受到世界各國的日益重視。

　　從目前各種發(fā)電方式的碳排放率(g/kW·h)來看，不計算其上游環(huán)節(jié)：煤發(fā)電為275g/kW·h,油發(fā)電為204g/kW·h,天然氣發(fā)電為181g/kW·h,風力發(fā)電為20g/kW·h,而太陽能光伏發(fā)電則接近零排放。并且，在發(fā)電過程中沒有廢渣、廢料、廢水、廢氣排出，沒有噪聲，不產(chǎn)生對人體有害的物質，不會污染環(huán)境。

　　綜上所訴，大力發(fā)展太陽能路燈，利國利民，更加節(jié)能環(huán)保，為我們的環(huán)境做出了很大的貢獻