技术定义
利用半导体光伏效应把太阳辐射直接转换为直流电的器件。
光伏电池把材料科学中的半导体结直接变成能源入口;它的波动性又把储能、逆变器和电网控制带回故事主线。
原理与影响
解决的问题
- 在没有旋转机械和燃料燃烧的情况下产生电能。
- 为偏远地点、航天器和分布式能源提供模块化电源。
核心原理
- 光子在半导体中产生载流子,p-n 结内建电场分离并收集电荷。
- 多个电池串并联封装成组件,再由逆变器接入交流系统。
相对前代的改进
- 相较热机发电,运行时无燃料燃烧和旋转部件。
技术意义
- 把半导体材料技术迁移到能源采集,并成为现代电力系统的分布式电源。
历史与应用
人物
Daryl Chapin、Calvin Fuller、Gerald Pearson
组织
Bell Telephone Laboratories
事件
1954 年 Bell Labs 实用硅光伏电池
典型应用
光伏电站、建筑分布式发电、航天器电源
留下的局限
- 输出随日照和天气变化,需要电力电子、储能或电网调节。
上下游关系
上游
证据:United States Electricity Industry PrimerSolar Integration: Inverters and Grid Services Basics
下游
证据:Solar Achievements TimelineSolar Integration: Inverters and Grid Services Basics