太陽能發(fā)電優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
文章來源:未知時(shí)間:2022-02-03
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照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40min照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費(fèi)?？梢哉f，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源，而且太陽能發(fā)電絕對(duì)干凈，不產(chǎn)生公害，所以太陽能被譽(yù)為理想的能源。
?。?）太陽能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)
從太陽能獲得電力，需通過太陽能電池進(jìn)行光電變換來實(shí)現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：
?、贌o枯竭危險(xiǎn)。
?、诮^對(duì)干凈（無公害）。
③不受資源分布地域的限制。
?、芸稍谟秒娞幘徒l(fā)電。
⑤能源質(zhì)量高。
?、奘褂谜邚母星樯先菀捉邮堋?br> ?、攉@取能源花費(fèi)的時(shí)間短。
不足之處是：
?、僬丈涞哪芰糠植济芏刃。匆加镁薮竺娣e。
?、讷@得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。
但總的說來，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽能具有極大優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各國的重視。
（2）太陽能發(fā)電存在的問題
太陽能光伏發(fā)電還存在一些有待攻克的“弱點(diǎn)”。它的主要問題有以下幾個(gè)方面。
①光電轉(zhuǎn)化率很低。根據(jù)太陽能發(fā)電的基本原理，太陽光電池主要功能是將光能轉(zhuǎn)換成電能，稱之為光伏效應(yīng)。這就使得我們?cè)谶x取太陽能電池板原材料的時(shí)候，必須充分了解太陽光譜成分及其能量分布狀況，必須考慮到材料的光導(dǎo)效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場(chǎng)，不僅要考慮材料的吸光效果，還要考慮它的光導(dǎo)效果。從目前太陽能發(fā)電的情況來看，即使采用目前最高效的材料進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，效率仍然很低，材料的選取仍舊是個(gè)有待提高的突破點(diǎn)。目前太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率一般為10%～15%，因此，如何提高太陽能光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率是我國及世界有關(guān)研究組織一直以來科技攻關(guān)的難題。
?、诠夥姵厣a(chǎn)過程中存在高污染。從目前的實(shí)際狀況來看，以單晶硅或多晶硅為主要原料的太陽能電池板正越來越多地點(diǎn)綴于城市建筑的屋頂、墻壁，成為一座座所謂“清潔無污染”的太陽能電站。然而，在這種被稱為“綠色電站”的身后，卻“隱藏”著一系列高能耗、高污染的生產(chǎn)過程。即使作為第三代太陽能電池的染料敏化電池來說，雖然它最大吸引力在于廉價(jià)的原材料和簡(jiǎn)單的制作工藝。據(jù)科學(xué)家估算，它的成本僅相當(dāng)于硅電池板的1/10。但是此類電池的效率隨面積放大而降低。這一點(diǎn)又與太陽能發(fā)電需要充足的日照和廣域的面積相矛盾。
?、鬯韫庹帐芴鞖庥绊戄^大。太陽能發(fā)電所需的必要條件是光照指數(shù)，如果在陽光不太充足的多云天氣或雨雪天氣里，太陽光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)換的效率會(huì)大幅度降低，難以滿足向用電系統(tǒng)連續(xù)供電。
?、芄夥l(fā)電成本過高。在太陽能電池中硅系太陽能電池?zé)o疑是發(fā)展最成熟的，但其成本居高不下，遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模推廣應(yīng)用的要求。最近，SunPower（美國加州）公司研制的太陽能電池板效率達(dá)到22%，盡管其光電轉(zhuǎn)化效率非常可觀，但由于受原料價(jià)格和提純工藝的限制，發(fā)電成本過高。所以太陽能發(fā)電系統(tǒng)仍需要人們不斷地探索與完善。
