光伏發(fā)電的原理和影響因素

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)原理

光伏發(fā)電技術(shù)是指一種將太陽光的輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電技術(shù)。它主要應(yīng)用的是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏特原理，光伏電池在受到太陽光照射時，內(nèi)部電子發(fā)生定向移動，產(chǎn)生電流，供負(fù)載使用或存儲起來。光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池組件、控制器、蓄電池、逆變器等部分組成。太陽能電池組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，在受到一定的輻射強(qiáng)度下，將太陽能以直流形式轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)發(fā)電量大于負(fù)載需求時，通過控制器對蓄電池進(jìn)行充電；當(dāng)發(fā)電量不足時，太陽能電池和蓄電池同時對負(fù)載供電，以滿足需求；當(dāng)負(fù)載為交流設(shè)備時，增加逆變裝置，將直流電變換為交流電，供負(fù)載使用。

2、光伏發(fā)電效率的影響因素

光伏發(fā)電效率指光伏組件輸出電能占輸入太陽光輻射能的百分比，效率越高，太陽能利用率越大。影響光伏發(fā)電效率的因素有很多，主要包括以下幾個方面。

2.1環(huán)境因素

環(huán)境因素主要包括輻射強(qiáng)度大小及溫度變化對光伏發(fā)電效率的影響。其中輻射強(qiáng)度主要取決于地理位置、海拔高度、大氣環(huán)境、氣候條件等因素。一般緯度越低，其太陽高度角就越大，太陽輻射強(qiáng)度越強(qiáng)，反之太陽高度角越小，太陽輻射強(qiáng)度就越弱；海拔高度越高時，空氣就越稀薄，大氣中的水汽和塵埃的含量也越少，太陽輻射強(qiáng)度越大；大氣環(huán)境也在一定程度上影響太陽輻射強(qiáng)度，在晴朗無云的天氣，大氣透明度高，到達(dá)地面的太陽輻射能量就多，反之灰塵、積雪、云層等陰影的遮擋，也會使太陽能電池板接收到的輻射大打折扣。

日照時數(shù)和溫度也是影響光伏發(fā)電效率的重要因素。通常日照時間長，太陽能電池板相對獲得的太陽總輻射量就多；只有在適當(dāng)?shù)臏囟认拢l(fā)電效率才能達(dá)到較佳狀態(tài)。

2.2自身因素

太陽能光伏組件的特性和品質(zhì)取決于其太陽能電池的材料，不同的材質(zhì)及制造工藝直接影響著太陽能光伏組件的光致衰減時間和光電轉(zhuǎn)換效率；對于交流負(fù)載而言，逆變器的性能對太陽能光伏發(fā)電效率有著重要影響；*大功率點(diǎn)跟蹤可以提高光伏發(fā)電效率。

2.3人為因素

光伏組件接收的輻射總量由天空散射量和地面反射量共同組成，所以要想提高光伏發(fā)電效率須尋找到較佳傾斜角度進(jìn)行安裝；在光伏組件連接過程中，由于組件間的電流（電壓）差異造成電流（電壓）的損失，即組件的不匹配，也是影響發(fā)電效率的因素；設(shè)計(jì)施工過程不合理，維護(hù)清潔不及時等，也會在一定程度上降低光伏發(fā)電效率。