太阳能光伏发电技术应用中的相关问题探讨

杨吉洲

【摘要】随着全球经济的快速发展，环境污染问题也开始出现，因此，国际各国都开始加强对绿色再生能源的研发，而太阳能就是最为成功的技术之一，将太阳能转化为电能，并入电网，有效代替传统能源。但是在太阳能光伏发电技术应用过程中也存在诸多问题，这已经直接影响光伏发电的效率。接下来在本文中将对相关问题进行分析，并提出行之有效的对策，确保太阳能光伏发电体系的不断完善。

【关键词】太阳能；光伏发电；问题；因素；对策

时代正在不断发展变更，各国都开始出现能源紧缺问题，当前我国也需要加强对光伏发电技术的研究，要充分利用太阳能资源，将太阳光照转化为电能，从而缓解我国用电压力。针对太阳能光伏发电技术中存在的问题，政府应该从哪些方面加以改进，从而有效提高光伏发电效率，这才是当今时代的重点。

1、太阳能光伏发电系统的相关概念

光伏发电系统中主要是利用了太阳能资源，将太阳光照转化为电能，然后经过升压将电能接入电网。光伏发电系统主要是由五部分组成，分别是光伏阵列、汇流箱、直流柜、逆变器、变压器等，每个部门所发挥的功能都是不同的，逆变器会将光伏阵列吸收的太阳光照转化为电能，然后通过变压器对电能进行调整，这样就可以形成符合电网标准的电能。

在光伏发电系统中最为重要的就是光伏阵列，是由许多个电池组件构成，负责将太阳光照转化为电能，主要材质就是多晶硅，这主要是由多晶硅的晶体结构所决定的，多晶硅可以吸收太阳，实现太阳能发电。在实际设计过程中，电池组件玻璃必须要选择低铁钢化绒面玻璃，要确保在任何环境下，透光率仍然不会降低；而电池组件背板最好是采用复合膜，要具有耐气候性，不容易受到外界自然环境的影响，而且厚度要均匀，这样有助于粘结，从而增强电绝缘性能。而且在光伏发电系统中，所使用的负载都是交流负载，而所发电能是直流电，这就需要通过逆变器实现对电能的转换，这样才可以确保电能接入电网。

2、光伏发电技术应用中存在的主要问题

2.1 光伏电池材料问题

在光伏发电系统中，光伏电池组件的主要原材料就是晶体硅，但是由于硅的晶体结构不同，也可以分为单晶硅、多晶硅和薄膜等电池。单晶硅电池生产技术较为成熟，转化率较高，可以达到20%左右，但是单晶硅生产成本较高，对技术要求比较严格，因此在对其选择时要比较慎重。多晶硅电池生产技术已经相对成熟，而且生产成本较低，但是多晶硅电池发电效率较低，大概为18%左右。而发电效率最高的就是薄膜电池，生产成本也较低，可以将薄膜电池粘接起来使用，但是稳定性较小 ，大规模生产较为困难。在我国青海省等地光伏电站项目大多都采用的多晶硅电池组件，这主要是从投资的角度去分析，光照资源丰富，采用多晶硅电池组件可以有效提升发电效率。在我国光伏市场中，薄膜电池的应用范围较小，但是随着薄膜电池技术的不断研发，未来光伏市场中薄膜电池的市场份额也会不断增加。

2.2 电池组件的发电效率问题

影响电池组件发电效率的因素较多，主要包括光伏电池温度、光照诱导衰减、电压诱导衰减、光伏电池金属污染、虚焊漏电、防反射膜被破坏等因素。

想要提高光伏组件的发电效率，必须要定期对光伏组件的表面进行清理，要避免组件表面受到污染，比如鸟粪、树叶等都会对电池表面造成遮挡，这样就使得光伏电池吸收的光照不均匀，导致热岛效应的出现，将直接影响组件电池的参数。另外也要加强对光伏逆变器的合理匹配，要确保组件与组件之间的不会出现遮挡，对接线位置进行合理布局，避免出现漏电问题，尽量要选择单晶硅电池，对支架最佳倾角进行调整，要有效解决电池组件的发电效率问题。

3、提高光伏发电技术应用水平的具体對策

3.1 合理选择光电转化效率的材料

想要使光伏电池的光电转化效率达到最高，就必须要合理选择光电转化效率的材料，要充分利用希泽光电效应，通过改变硅的晶体结构来提升光电转化效率。德国科学家曾经做过一个实验，将金属元素融合到晶体硅中，然后利用这种晶体硅制造太阳能电池，这样就可以改变晶体硅的光电转化效率，有效提升光伏发电系统的工作效率。

3.2 健全光伏发电行业政策

想要提高光伏发电技术的应用，政府部门必须要发挥主导作用，要积极学习国外发达国家的先进模式和技术，结合我国的实际情况进行分析，制定符合我国国情的光伏发电政策，要积极鼓励企业承包光伏发电项目，政府以合作的方式来收购电能，有效促进光伏发电行业的发展。

3.3 加强对光伏人才的培养

我国光伏发电行业起步较晚，虽然在近些年取得了一些成就，但是与西方发达国家相比，在光伏发电技术方面还存在较大差距。因此，我国政府必须要加强对光伏人才的引进和培养，高等院校要开设光伏专业课程，招聘有专业技术和经验的教师任教，要注重对光伏专业学生实践能力的培养，引进国外发达国家的专业教材，高校也可以与政府和企业建立合作关系，实行校企合作模式，建立光伏实验基地，为光伏专业人员提供实践的场所，同时还要加强对光伏课程体系的健全，要建立完善的教学评估机制，积极鼓励对光伏发电技术的创新。

3.4 加强标准化管理

当前我国政府必须要与国际社会接轨，要结合国际标准来制定我国光伏生产技术、监测技术标准，制定相应的法律法规，为我国光伏产业的发展指明方向，同时还要加强标准化管理，要降低成本，注重光伏产品和技术研发，从而解决我国光伏发电技术应用中存在的问题。

4、光伏发电技术的未来发展前景

随着传统能源紧缺问题的加剧，我国政府必须要加强对光伏发电技术的研发，要结合我国实际情况，出台光伏补贴政策，要充分利用国内市场，在我国中西部地区建立光伏发电示范工程，积极提倡绿色节能建筑项目，要将光伏发电技术应用到社会各个领域，比如光伏屋顶工程、太阳能照明，这些都是未来的重点发展方向。

参考文献：

[1]吴福保，王湘艳.太阳能光伏发电技术的特点及其发展[J].电力与能源.2011（01）.

[2]史冬云，刘劲松，白晓威.光伏发电技术现状、存在问题及对策[J].吉林电力.2011（06）.