摘要：目前开发新的能源已经成为世界上的焦点，太阳能作为世界上最为丰富的可再生能源，存在着分布广泛、对环境无污染以及可再生等特点，是一种理想的替代能源。光伏发电是将太阳能直接转换成电能的一种新的发电方式，不仅绿色环保，也能提高生活篇品质。本文全面分析研究了太阳能光伏发电技术的应用现状，并在此基础上提出下文内容，希望可为同行提供一定的参考价值。
关键词：太阳能；光伏；发电技术
光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，这种现象称为光生伏特效应。光伏发电就是以其为依据，是将太阳光中的光子转化为光电流的一种能量转换技术。不管是独立发电还是并网发电，光伏发电的主要构成器件是太阳能电池板、控制器和逆变器，大部分是电子元件，具有低噪音、耐磨耐用等优点。目前广泛应用的太阳能电池板主要采用单晶硅、多晶硅等半导体材料，利用半导体界面的光生伏特效应，将一个个小的太阳能电池进行串联，封装后组成大范围电池组合件，一块块的太阳能电池板可以构成光伏发电阵列，通过功率控制器就可以将太阳能转化成电能直接供家庭使用或者通过逆变器将产生的电能供给输电网。
1 光伏发电的优点分析
一是光伏发电是将光能直接转换成为电能的能量转换技术，是一种直接的能量转化，不像水力发电、火力发电和风力发电等需要涡轮转动，光伏发电在发电过程中没有机械做工，故而损耗小。二是太阳能作为一种可再生能源，无枯竭危险，分布区域广、光照时间长且可再生，不需运输燃料，就地生产、就地消耗，是一种理想的能源。三是光伏发电在整个发电过程中，绿色安全，不会产生污染气体，也几乎没有噪音，是一种理想的发电技术。四是光伏发电设备相对简单，其安装和拆卸都很方便，运行中不需值守，很少需要维护，维护成本非常低。
2 太阳能光伏发电技术的现状分析
1958年我国便开始进行太阳能技术的开发，1971年将光伏发电应用于卫星，到九十年代，在西藏、青海等地已建有太阳能光伏发电站，开始进行民用开发。进入21世纪，我国在太阳能发电技术的研发、运用和生产等方面全速发展，释放出其巨大潜能。2000年，为了解决国际边防和偏远地区公、铁路运营无法用电等问题，我国制定了光明项目计划，在这个项目中大力提倡采用风电、光电技术，引领着我国的光伏发电的研发和生产。至2007年，我国已成为世界上第二大光伏发电生产制造基地，同时光伏电池产量达到1000MW，但是我国自己的使用量只有20MW，累计使用装机量才100MW，累计使用量仅占全球的0.8%。2011年后，因欧美国家的贸易保护，光伏由出口转内销，随着国家一系列光伏补贴扶持政策的引导，国内光伏市场得到迅速发展，光伏使用量急剧增加。截至2016年，我国新增装机容量为34.2GW，光伏总装机达到了78.12GW，占世界的19.4%，已跃居为全球第一，成为全球光伏发电装机容量最大的国家。根据国家能源局最新公布的十三五规划，到2020年，我国光伏装机量完成105GW，每年将新增装机量1236GW。因常规能源的日渐枯竭，预计到2030年，太阳能光伏发电在世界总电力供应中占10%以上，到2040年，這一比重上升到20%以上。
3 我国光伏发电技术的发展历程
我国于1958年提出光伏发电技术的研发开始，20世纪70年代起步，90年代进入稳步发展，21世纪迎来快速发展的新阶段。在光明工程项目和送电到乡工程的带动下，我国光伏发电产业迅猛发展。在1971年我国光伏发电已经成功应用到东方红二号卫星上，在1973年开始转向地面工程的应用，例如微波中继站和部队通信系统，当时的太阳能电池成本相对来说比较高，年产量也比较低，这段时期，光伏发电主要应用于军事工业上。在20世纪90年代中期，我国开始将光伏发电由军用转向民用开发，研究开发了大量民用光伏发电技术，在晶体硅高效的电池和非晶薄膜电池等方面取得了巨大成就，光伏发电设备生产向规模化扩大，光伏发电技术取得比较大的成就，缩小了我国和世界在太阳能发电水平之间差距。这个时期，是我国光伏发电转向民用的初步发展时期，这个时期我国的生产技术和生产能力得到了稳步发展，但在国内的使用还依旧很稀有。在2010年后，我国的光伏发电总产能过剩，在国家一系列补贴政策的扶持下，我国国内光伏市场得以释放并迅速发展。分布式光伏发电和并网发电技术的开发，使光伏发电进入多元化格局，在公共建筑以及企业厂房等方面都得到相对比较广泛的应用，并且为光伏发电创造一条新的道路。在新农村建设、光伏扶贫等项目的领跑下，太阳能光伏发电真正进入寻常百姓家。
4 中国光伏发电技术的使用范围分析
4.1 关于军事工业上的应用分析
在通讯领域的应用，如无人值守的微波中继站、士兵GPS供电、卫星、电信塔和广播等；在能源勘探方面应用，如石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、钻井平台生活及应急电源、海洋监测设备、天文水文观测设备等；在光伏电站方面，如：独立光伏电站、风光互补电站、各种大型停车场充电站等。
4.2 关于太阳能电源的公共用途
在交通领域，如航标灯、交通信号灯、铁路信号灯、高空障碍灯等；在道路亮化领域，如太阳能路灯、太阳能广告灯等；在汽车领域，如太阳能汽车、电动车、充电桩等；在建筑领域，光伏发电与建筑材料相结合，实现电力自给。
4.3 关于太阳能电源的民用分析
一是作为小型家用电源，如10W到100W的小型家用电源，可提供照明、电视机、洗衣机、空调等用电，普遍应用于环境偏远恶劣的地区；二是作为中型家庭屋顶并网发电，如3-5KW中型家庭屋顶发电，发出的电除供自家用外还可供给电网；三是作为光伏水泵，在水电站、水泵站当大型电源使用，主要应用于深水井和灌溉。
5 总结
通过对上文分析研究可知，虽然我国太阳能光伏发电行业经过多年的发展取得丰硕的成果，但是光伏发电技术水平依然和国外存在一定差距，特别在技术研发方面，需要进一步投入，降低发电成本，提高太阳能利用效率。
参考文献：
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基金项目：湖北省教育厅，项目编号B2017071