上文我們介紹了什么是太陽能、太陽能的利用，以及我國各地區太陽能資源狀況，本文主要介紹將太陽能轉為電能的應用技術。

中國館世博中心主題館太陽能應用技術

在太陽能的有效利用中，太陽能發電系統是近些年來發展最快，也是最具活力的研究領域，是其中最受矚目的項目之一。太陽能是一種輻射能，利用太陽能發電是將太陽光轉換成電能。目前，太陽能發電有兩種方式：一種是光→熱→電轉換方式，另一種是光→電直接轉換方式。為此，人們研制和開發了太陽能電池，設計和建設獨立、并網的光→電直接轉換太陽能發電系統，有專家認為太陽能發電量最終將在電力供應中占20%（這個數據是幾年以前根據市場來測算的，按照目前太陽能的發展前景和各個國家對可再生能源的政策傾斜，其占比遠遠不止這個數）。

(1)光→熱→電轉換方式。

槽式太陽能熱發電流程

這種方式是通過利用太陽輻射產生的熱能發電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的太陽能轉換成工質蒸汽的熱能，再驅動汽輪發電機發電。前一個過程是光—熱轉換過程，后一個過程是熱一電轉換過程，其發電工藝流程與普通的火力發電相似。太陽能熱能發電的缺點是效率很低而成本很高，估計它的投資至少要比普通火電站高5-10倍，一座1000MW的太陽能熱電站需要投資20億-25億美元，平均lkW的投資為2000-2500美元。因此，目前只能小規模地應用于特殊的場合，而大規模利用在經濟上很不合算。所以，太陽能熱能發電還不能與普通的火電站或特種相競爭。

迪拜700MW一塔三槽光熱發電項目

(2)光→電直接轉換方式。

光伏發電原理圖-并網

光伏發電原理圖-離網

這種方式是利用光電效應將太陽輻射能直接轉換成電能，光→電轉換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種基千光生伏特效應將太陽光能直接轉化為電能的器件，是一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電二極管就會把太陽的光能轉換成電能，在外電路上產生電流。將許多個太陽能電池串聯或并聯起來就可構成輸出功率比較大的太陽能電池方陣。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優點。太陽能光伏發電與火力發電、核能發電相比，太陽能電池不會引起環境污染；太陽能電池可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用電的獨立太陽能發電系統，這些特點是其他電源無法比擬的。

天合光能組件-電多多

太陽能電池也同晶體管一樣，是由半導體構成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金材料。用于制造太陽能電池的高純硅，要經過特殊的提純處理制作。太陽能電池的工作原理是半導體PN結的光生伏打效應。所謂光生伏打效應就是當物體受光照時，物體內的電荷分布狀態發生變化而產生電動勢和電流。當太陽光或其他光照射到半導體的PN結時，產生光生電子一空穴對，在內建電場作用下，光生電子和空穴分離，太陽能電池兩端出現異性電荷的積累，即產生“光生電壓＂，這就是“光生伏打效應”。若在內建電場的兩側引出電極并接上負載，則負載就有“光生電流“流過，從而獲得電功率輸出。

光伏應用領域

太陽能電池只要受到陽光或燈光的照射，就能夠把光能轉變為電能，太陽能電池可發出相當于所接收光能的10%-20%的電。一般來說，光線越強，發出的電能就越多（當然溫度也是影響發電效率的一個因素）。為了使太陽能電池板最大限度地減少光反射，將光能轉變為電能，一般在太陽能電池板的上面都蒙有一層可防止光反射的膜，從而使太陽能電池板的表面呈紫色。