多晶硅經(jīng)過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴散微量的硼、磷等,就形成P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經(jīng)過燒結(jié),同時制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備,就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電,需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲,也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中,電池組件約占50%,電流轉(zhuǎn)換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。
與常用的火力發(fā)電系統(tǒng)相比,光伏發(fā)電的優(yōu)點主要體現(xiàn)于: ①無枯竭危險; ②安全可靠,無噪聲,排放外,干凈(); ③不受資源分布地域的限制,可利用建筑屋面的優(yōu)勢;例如,無電地區(qū),以及地形復(fù)雜地區(qū); ④無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電; ⑤能源質(zhì)量高; ⑥使用者從感情上容易接受; ⑦建設(shè)周期短,獲取能源花費的時間短。
太陽能電池板的生產(chǎn)卻具有高污染、高能耗的特點,在現(xiàn)有的條件下,生產(chǎn)國內(nèi)自己使用的電池板還說的過去,不過大量出口等于污染中國,造福世界了,據(jù)統(tǒng)計,生產(chǎn)一塊1m×1.5m的太陽能板燃燒超過40公斤煤,但即使中國沒有效率的火力發(fā)電廠也能夠用這些煤生產(chǎn)130千瓦時的電(一般一塊1mx1.6m的太陽能板一年發(fā)電量在250千瓦時以上)——這足夠讓2.2瓦的發(fā)光二極管(LED)燈泡按照每天工作12小時計算發(fā)光30年。 ①照射的能量分布密度小,即要占用面積; ②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。 ③相對于火力發(fā)電,發(fā)電機會成本高。 ④光伏板制造過程中不環(huán)保。
薄膜光伏電池具有輕薄、質(zhì)輕、柔性好等優(yōu)勢,應(yīng)用范圍非常廣泛,尤其適合用在光伏建筑一體化之中。如果薄膜電池組件效率與晶硅電池相差無幾,其性價比將是無可比擬的。在柔性襯底上制備的薄膜電池,具有可卷曲折疊、不怕摔碰、重量輕、弱光性能好等優(yōu)勢,將來的應(yīng)用前景將會更加廣闊。
帶有蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有可調(diào)度性,可以根據(jù)需要并入或退出電網(wǎng),還具有備用電源的功能,當(dāng)電網(wǎng)因故停電時可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)常常安裝在居民建筑;不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不具備可調(diào)度性和備用電源的功能,一般安裝在較大型的系統(tǒng)上。
在有光照(無論是太陽光,還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照)情況下,電池吸收光能,電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累,即產(chǎn)生“光生電壓”,這就是“光生伏應(yīng)”。在光生伏應(yīng)的作用下,太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動勢,將光能轉(zhuǎn)換成電能,是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽能電池一般為硅電池,分為單晶硅太陽能電池,多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。