太陽(yáng)能發(fā)電：
太陽(yáng)能是一種無(wú)限期的可再生能源，因?yàn)樘?yáng)已經(jīng)輻射了大約5000萬(wàn)億千瓦時(shí)的能量數(shù)十億年，并將在未來(lái)的40億年繼續(xù)這樣做。太陽(yáng)能是一種可用于炊具、熱水器等的能源。太陽(yáng)能的主要缺點(diǎn)是在沒(méi)有陽(yáng)光的情況下不能生產(chǎn)。使用太陽(yáng)能電池可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而克服了這一限制。
太陽(yáng)能:
它被定義為來(lái)自太陽(yáng)的輻射光和熱，利用設(shè)備，如加熱器，太陽(yáng)能炊具，光伏電池將其轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，如電能和熱量。
太陽(yáng)能電池板
太陽(yáng)能電池板是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有很多種，如:單晶硅、多晶硅、非晶態(tài)硅、砷化鎵、銅銦硒等。它們的發(fā)電原理基本相同。
光伏電池由兩層或兩層以上的半導(dǎo)體組成，其中一層正電荷，另一層負(fù)電荷。
光子擊中電池，在那里它被反射、透射或吸收。
當(dāng)光子被光伏電池的負(fù)極層吸收時(shí)，光子的能量轉(zhuǎn)移到電池原子中的電子上。
隨著能量的增加，電子從原子的外層逃逸出來(lái)。自由電子自然地遷移到正極層，在正極層和負(fù)極層之間產(chǎn)生電位差。當(dāng)這兩層被連接到一個(gè)外部電路時(shí)，電子流過(guò)電路，產(chǎn)生電流。
現(xiàn)在我們將以晶體硅為例來(lái)描述光伏發(fā)電的過(guò)程。磷型晶體硅可以摻雜磷為n型硅，從而形成p - n結(jié)。當(dāng)光照射到太陽(yáng)能電池表面時(shí)，一些光子被硅材料吸收; 光子能量被轉(zhuǎn)移到硅原子上，導(dǎo)致越來(lái)越多的電子移動(dòng)成為自由電子，在p-n結(jié)的兩邊聚集在一起，并形成電位差。當(dāng)電路外部連接時(shí)，在電壓的作用下，電流會(huì)流過(guò)外部電路，產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的本質(zhì)是光子能量轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。太陽(yáng)能發(fā)電有兩種，一種是光熱電轉(zhuǎn)換，另一種是光電直接轉(zhuǎn)換。(1)利用熱能發(fā)電產(chǎn)生的太陽(yáng)輻射進(jìn)行太陽(yáng)熱轉(zhuǎn)換的方法。通常，太陽(yáng)能集熱器將太陽(yáng)能電池板的熱量吸收成工業(yè)蒸汽，然后驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)。前者是熱轉(zhuǎn)換過(guò)程。這個(gè)過(guò)程后是熱電轉(zhuǎn)換過(guò)程，與普通的火電發(fā)電相同。太陽(yáng)能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率低、成本高。估計(jì)其投資至少比普通火電廠貴5倍。一個(gè)20-1000兆瓦的太陽(yáng)能熱電廠需要投資2.50億美元，1千瓦，平均投資2000 - 2500美元。因此，它適用于小型特殊場(chǎng)合，且大規(guī)模使用經(jīng)濟(jì)，無(wú)法與普通燃煤電廠或核電站競(jìng)爭(zhēng)。(2)光電轉(zhuǎn)換模式這種模式利用光電效應(yīng)直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。光電轉(zhuǎn)換是太陽(yáng)能電池的基本設(shè)備。太陽(yáng)能電池是一種通過(guò)光伏效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電池。這是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管。當(dāng)陽(yáng)光照射到光電二極管上時(shí)，光電二極管將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能并產(chǎn)生電流。太陽(yáng)能電池板是一種很有前途的新型電源，具有三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn):永久、清潔和靈活。太陽(yáng)能電池使用壽命長(zhǎng)。只要有陽(yáng)光，太陽(yáng)能電池就可以長(zhǎng)期投資使用。與火電和核能相比，太陽(yáng)能電池不會(huì)造成環(huán)境污染。太陽(yáng)能電池可以大、中、小，從容量為100萬(wàn)千瓦的中型電站到僅供一個(gè)家庭使用的太陽(yáng)能電池，這是其它能源無(wú)法比擬的。
光伏電池的優(yōu)點(diǎn):
環(huán)境可持續(xù)性:光伏電池產(chǎn)生清潔的綠色能源，不會(huì)排放COx、NOx等有害氣體。此外，它們不產(chǎn)生的噪音污染，使他們成為住宅區(qū)的理想電源。
經(jīng)濟(jì)可行性: 電池的運(yùn)行和維護(hù)成本非常低。產(chǎn)生的太陽(yáng)能電池板的成本只是初始成本，即購(gòu)買(mǎi)和安裝。
可接入: 與傳統(tǒng)輸電線路相比，太陽(yáng)能電池板很容易安裝，可以在偏遠(yuǎn)地區(qū)或人煙稀少的地區(qū)以更低的成本接入。它們易于安裝，不會(huì)對(duì)住宅生活方式造成任何干擾。
可再生能源: 自然界的能源是免費(fèi)且豐富的。
成本: 太陽(yáng)能電池板沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，除了一些高度先進(jìn)的陽(yáng)光跟蹤機(jī)械基地。因此，太陽(yáng)能電池板的維護(hù)和維修價(jià)格是微不足道的。
光伏電池的缺點(diǎn):
與其它可再生能源相比，太陽(yáng)能電池板的效率較低。
來(lái)自太陽(yáng)的能量是間歇性的和不可預(yù)測(cè)的，只有在有陽(yáng)光的情況下才能被利用。此外，在多云的天氣，發(fā)電量也會(huì)減少。
太陽(yáng)能的遠(yuǎn)距離傳輸效率低，且不易攜帶。產(chǎn)生的電流本質(zhì)上是直流電，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電需要使用其他設(shè)備，如逆變器。
光伏電池板是脆弱的，相對(duì)容易損壞。需要額外的保險(xiǎn)費(fèi)用，以確保對(duì)投資的保障。
