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太陽能光伏能源(PV Solar energy)是利用基于光伏效應(yīng)的技術(shù)，將太陽光直接轉(zhuǎn)化為電能。 當(dāng)來自太陽的輻射照射到光電池(許多光電池組成了太陽能電池板)的一個(gè)表面時(shí)，它會(huì)在兩個(gè)表面之間產(chǎn)生電壓差，使電子在一個(gè)表面之間流動(dòng)，產(chǎn)生電流。 光電是光在原子水平上直接轉(zhuǎn)換成電。有些材料表現(xiàn)出一種被稱為光電效應(yīng)的特性，這種特性使它們吸收光中的光子并釋放電子。當(dāng)這些自由電子被捕獲時(shí)，產(chǎn)生的電流可以被用作電。 光電效應(yīng)最早是由法國物理學(xué)家埃德蒙·貝克勒爾在1839年發(fā)現(xiàn)的，他發(fā)現(xiàn)某些材料暴露在光下會(huì)產(chǎn)生少量的電流。1905年，阿爾伯特·愛因斯坦描述了光的本質(zhì)和光電效應(yīng)，光電效應(yīng)是光伏技術(shù)的基礎(chǔ)，他后來因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1954年，貝爾實(shí)驗(yàn)室建造了第一個(gè)光伏組件。它被宣傳為一種太陽能電池，由于價(jià)格過于昂貴，無法廣泛使用，所以基本上只是一種奇珍異寶。在20世紀(jì)60年代，航天工業(yè)開始首次認(rèn)真地使用這項(xiàng)技術(shù)來為航天器提供動(dòng)力。通過太空計(jì)劃，技術(shù)進(jìn)步了，可靠性建立了，成本開始下降。在20世紀(jì)70年代的能源危機(jī)期間，光伏技術(shù)作為一種非空間應(yīng)用的能源獲得了認(rèn)可。 太陽能光伏板產(chǎn)生的電力取之不盡，不污染環(huán)境，有助于可持續(xù)發(fā)展，有利于當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)。 光子攜帶太陽能陽光是由光子或太陽能粒子組成的。這些光子包含不同數(shù)量的能量，對(duì)應(yīng)于太陽光譜的不同波長。 光伏電池是由半導(dǎo)體材料制成的。當(dāng)光子撞擊PV電池時(shí)，它們可能會(huì)反射出電池，通過電池，或被半導(dǎo)體材料吸收。只有被吸收的光子才能提供發(fā)電所需的能量。當(dāng)半導(dǎo)體材料吸收了足夠的陽光(太陽能)，電子就會(huì)從材料的原子中轉(zhuǎn)移出來。在制造過程中對(duì)材料表面的特殊處理使電池的前表面更容易接受移位的或自由的電子，從而使電子自然地遷移到電池的表面。 電流每個(gè)帶負(fù)電荷的電子向電池正面移動(dòng)，造成電池正面和背面之間電荷的不平衡。這種不平衡反過來又會(huì)產(chǎn)生類似電池的負(fù)極和正極的電壓。電池上的導(dǎo)體吸收電子。當(dāng)導(dǎo)體在電路中連接到外部負(fù)載(如電池)時(shí)，電流就會(huì)在電路中流動(dòng)。  光伏系統(tǒng)的效率因光伏技術(shù)的類型而異光伏電池將陽光轉(zhuǎn)化為電能的效率因半導(dǎo)體材料和光伏電池技術(shù)的類型而異。上世紀(jì)80年代中期，商用光伏組件的效率平均不到10%，到2015年提高到15%左右，目前最先進(jìn)的組件的效率接近20%。實(shí)驗(yàn)性光伏電池和用于空間衛(wèi)星等利基市場的光伏電池，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了近50%的效率。 光伏系統(tǒng)是如何運(yùn)作的光伏電池是光伏系統(tǒng)的基本構(gòu)件。單個(gè)細(xì)胞的大小從0.5英寸到4英寸不等。然而，一個(gè)電池只能產(chǎn)生1或2瓦的電力，這僅夠小型用途，如為計(jì)算器或手表供電。 光伏電池電連接在一個(gè)包裝，天氣密封光伏模塊或面板。光伏組件的大小和發(fā)電量各不相同。光伏組件的發(fā)電容量隨組件內(nèi)或組件表面積的電池?cái)?shù)量增加而增加。光伏組件可以成群連接形成光伏陣列。一個(gè)光伏陣列可以由兩個(gè)或數(shù)百個(gè)光伏組件組成。光伏陣列中連接的光伏組件的數(shù)量決定了該陣列能夠產(chǎn)生的總電量。 光伏電池產(chǎn)生直流電(DC)。這種直流電可以用來給電池充電，進(jìn)而為使用直流電的設(shè)備充電。在輸電和配電系統(tǒng)中，幾乎所有的電力都是以交流電的形式供應(yīng)的。稱為逆變器的設(shè)備用于光伏組件或陣列，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。 當(dāng)光伏電池和組件直接面對(duì)太陽時(shí)，它們將產(chǎn)生最大的電量。光伏組件和陣列可以使用跟蹤系統(tǒng)，使組件不斷面對(duì)太陽，但這些系統(tǒng)很昂貴。大多數(shù)光伏系統(tǒng)都有固定位置的模塊，這些模塊直接朝南(在北半球-南半球的正北)，并以一個(gè)優(yōu)化系統(tǒng)物理和經(jīng)濟(jì)性能的角度。 太陽能光伏電池被分組成面板(模塊)，面板可以分組成不同尺寸的陣列來產(chǎn)生小到大的電量，例如為牲畜供水的水泵供電，為家庭供電，或?yàn)楣檬聵I(yè)規(guī)模的發(fā)電。  光伏系統(tǒng)的應(yīng)用最小的光伏系統(tǒng)用于計(jì)算器和手表。更大的系統(tǒng)可以提供電力來抽水，為通信設(shè)備供電，為單個(gè)家庭或企業(yè)供電，或形成大型陣列，為成千上萬的電力消費(fèi)者供電。 光伏系統(tǒng)的一些優(yōu)點(diǎn)是
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