光伏发电是根据光生伏特效应（指半导体在受到光照射时产生电动势的现象）原理，利用太阳电池将太阳光直接转化为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。

太阳能电池将P型半导体和N型半导体结合在一起，接触面就会形成电势差。当太阳光照射到P-N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。

（1）无枯竭危险

（2）安全可靠、无噪声、无污染排放外，绝对环保（无公害）

（3）不受资源分布地域的限制

（4）无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电

（5）能源质量高

（6）建设周期短，获取能源花费的时间短

（1）太阳能的利用设备必须具有相当大的面积

（2）太阳能的应用受气候、昼夜的影响

（3）技术限制，导致能源利用率不高，效率低下，且设备投资较高

（4）使用太阳能蓄电的蓄电池也会带来很大污染

（1）独立光伏发电

独立光伏发电也叫离网光伏发电。太阳能发电储存到蓄电池，然后给负荷供电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。

（2）并网光伏发电

并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。

（3）分布式光伏发电

分布式光伏发电又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求。

光伏组件、支架、汇流系统、逆变系统、升压配电系统、监控系统、并网系统等。

太阳能电池板：将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。单一组件的发电量是十分有限的，实际运用中，是单一组件通过电缆和汇线盒实现组件的串、并联，组成整个的组件系统，称为光伏阵列。

控制器：独立光伏发电系统中非常重要的部件，是能自动防止蓄电池过度充电和过度放电的设备，在温差较大的地方，控制器还应具备温度补偿的功能。

逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能。一般分为独立逆变器和并网逆变器。

（1）用户太阳能电源：3-5KW家庭屋顶并网发电系统；光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉；小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等。

（2）交通领域：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭等。

（3）渔光互补电站将太阳能发电、传统渔业相结合，一方面太阳能光伏系统架设在鱼塘湿地之上直接降低发电成本，不需要额外占用土地；另一方面充分最大化利用鱼塘湿地，形成“上面发电、下面养殖、科学开发、综合利用”的“渔光互补”建设模式，综合利用土地、提高土地附加值。

（5）通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

（6）石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

（7）家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

（8）光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。

（9）太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。

（1.Concept

La production d'énergie photovoltaïque est une technologie qui convertit directement la lumière du soleil en énergie électrique à l'aide de cellules solaires selon le principe de l'effet photovoltaïque (phénomène de la Force électromotrice produite par les semi - conducteurs lorsqu'ils sont exposés à la lumière). Il se compose principalement d'un panneau solaire (module), d'un contrôleur et d'un onduleur, et ses principaux composants sont des composants électroniques.




2.Principes

Le principe principal de la production d'énergie photovoltaïque est l'effet photoélectrique des semi - conducteurs. Lorsque le photon est irradié sur le métal, son énergie peut être absorbée par un électron dans le métal. L'énergie absorbée par l'électron est assez grande pour surmonter la gravité interne du métal et s'échapper de la surface du métal pour devenir photoélectronique.

Les cellules solaires combinent des semi - conducteurs de type P avec des semi - conducteurs de type N, et les surfaces de contact forment des différences de potentiel. Lorsque la lumière du soleil atteint la jonction P - N, le trou se déplace de la zone P à la zone N et les électrons se déplacent de la zone n à la zone P pour former un courant.

3.Avantages
Aucun risque d'épuisement
Protection absolue de l'environnement (sans pollution), à l'exception des émissions sûres et fiables, sans bruit et sans pollution
Non limité par la répartition géographique des ressources
Production locale d'électricité sans consommation de carburant et installation de lignes de transport

Haute qualité énergétique

Le cycle de construction est court et le temps nécessaire pour obtenir de l'énergie est court.




4.Inconvénients
L'équipement d'utilisation de l'énergie solaire doit avoir une superficie considérable


L'application de l'énergie solaire est influencée par le climat, jour et nuit


(3) Les contraintes technologiques, qui se traduisent par une faible utilisation de l'énergie, une faible efficacité et des investissements élevés dans l'équipement;


La batterie de stockage utilisant l'énergie solaire peut également causer une grande pollution




5.Classification des systèmes
Production d'énergie photovoltaïque indépendante

La production d'énergie photovoltaïque indépendante est également appelée production d'énergie photovoltaïque hors réseau. L'énergie solaire est stockée dans la batterie et alimente ensuite la charge. Il se compose principalement d'un module de cellule solaire, d'un contrôleur et d'une batterie de stockage.

Production d'énergie photovoltaïque raccordée au réseau
La production d'énergie photovoltaïque connectée au réseau est que le courant direct produit par les modules solaires est directement connecté au réseau public après avoir été converti en courant alternatif qui répond aux exigences du réseau électrique municipal par l'onduleur connecté au réseau.
Production d'énergie photovoltaïque distribuée

La production d'énergie photovoltaïque distribuée, également appelée production d'énergie distribuée ou distribution d'énergie, fait référence à la configuration d'un petit système d'alimentation en énergie photovoltaïque sur le site de l'utilisateur ou près du site d'utilisation de l'énergie pour répondre aux besoins d'un utilisateur particulier.




6.Composition du système photovoltaïque

Module photovoltaïque, support, système de bus, système d'onduleur, système de distribution d'appoint, système de surveillance, système connecté au réseau, etc.




7.Principales composantes structurelles
Panneaux solaires: convertit la capacité de rayonnement solaire en énergie électrique, ou l'envoie à une batterie de stockage pour le stockage, ou pousse la charge à fonctionner. En général, il s'agit de cellules au silicium, qui sont divisées en cellules solaires au silicium monocristallin, en cellules solaires au silicium polycristallin et en cellules solaires au silicium amorphe. La production d'énergie d'un seul composant est très limitée. Dans la pratique, un seul composant réalise la connexion en série et parallèle des composants par câble et boîte de jonction, formant l'ensemble du système de composants, appelé Réseau photovoltaïque.

Contrôleur: un élément très important du système de production d'énergie photovoltaïque indépendant est l'équipement qui peut automatiquement empêcher la surcharge et la décharge excessive de la batterie de stockage. Dans les endroits où la différence de température est grande, le Contrôleur doit également avoir la fonction de compensation de la température.

Onduleur: la sortie directe de l'énergie solaire est généralement de 12 VCC, 24 VCC, 48 VCC. Pour alimenter les appareils de 220 vac, il est nécessaire de convertir l'énergie en courant continu du système solaire en courant alternatif. Il est généralement divisé en onduleurs indépendants et en onduleurs connectés au réseau.




8.Application

Source d'énergie solaire de l'utilisateur: 3 - 5kw système de production d'énergie domestique raccordé au réseau sur le toit; Pompe à eau photovoltaïque: résoudre le problème de la consommation d'eau profonde et de l'irrigation dans les zones sans électricité; Les petites sources d'énergie varient de 10 à 100 W et sont utilisées pour l'électricité domestique civile et militaire dans les régions éloignées sans électricité, comme les plateaux, les îles, les zones pastorales et les postes frontière, comme l'éclairage, la télévision et les magnétophones.

Domaine de la circulation: tels que les feux de signalisation, les feux de signalisation routière / ferroviaire, les feux d'avertissement / de signalisation routière, les feux d'obstruction aérienne, les cabines téléphoniques sans fil routières / ferroviaires, etc.

D'une part, l'installation d'un système photovoltaïque solaire sur les terres humides des étangs à poissons réduit directement les coûts de production d'électricité et n'exige pas d'occupation supplémentaire des terres; D'autre part, maximiser l'utilisation des terres humides des étangs à poissons et former un modèle de construction « complémentaire de la pêche et de la lumière » pour « la production d'électricité au - dessus, la culture au - dessous, le développement scientifique et l'utilisation globale », afin d'utiliser pleinement les terres et d'accroître La valeur ajoutée des terres.

Domaine des communications: station de relais micro - ondes sans surveillance solaire, station d'entretien des câbles optiques, système d'alimentation électrique de radiodiffusion, de communication et de téléappel; Système photovoltaïque de téléphone de transporteur rural, petit ordinateur de communication, alimentation GPS des soldats, etc.

Pétrole, océan et météorologie: système d'alimentation solaire pour la protection cathodique des conduites de pétrole et des vannes de réservoir, alimentation domestique et d'urgence des plates - formes de forage pétrolier, équipement d'inspection maritime, équipement d'observation météorologique / hydrologique, etc.

Alimentation électrique des lampes domestiques: telles que les lampes de jardin, les lampes de rue, les lampes portatives, les lampes de camping, les lampes d'escalade, les lampes de pêche, les lampes noires, les lampes de coupe de colle, les lampes d'économie d'énergie, etc.

Centrale photovoltaïque: centrale photovoltaïque indépendante de 10 kW à 50 MW, centrale éolienne complémentaire (diesel), station de recharge de diverses grandes stations de stationnement, etc.

La combinaison de la production d'énergie solaire et des matériaux de construction dans les bâtiments solaires est une grande orientation de développement pour réaliser l'autosuffisance énergétique des grands bâtiments à l'avenir.）