家庭级光伏电站
太阳能光伏板
太阳能光伏板通过吸收太阳光来产生电能,较小的光伏板可以进行一系列的组合从而实现不同的电压和功率。1839年,亚历山大·埃德蒙·贝克勒尔(Alexandre-Edmond Becquerel)首次发现了某些物质在光照的条件下能够产生电的现象。在此基础上,1876年, William Grylls Adams和Richard Evans Day发表了名为The action of light on selenium的文章。直到1881年, Charles Fritts制造出了第一个商业使用的光伏板,但是当时的效率极低。1954年,贝尔实验室制造出了第一个可行的商业化硅太阳能光伏单元。之后经过改进,逐步成为现在最为常见的太阳能光伏板方式。
太阳能光伏板
至1988年开始,国际可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)就开始记录太阳能光伏板的效率。如下图,我们可以看出,在各种各样的方案中,使用硅(蓝色线条)这种材料的光伏单元效率最高,但也只有20%左右,并且从1988年至今并没有非常明显的提升,而且短期内,也不像会有重大突破的样子。
太阳能光伏板的效率
光伏板的价格
时至今日,最常见的商业化大规模使用的太阳能光伏板主要只有两种:单晶硅和多晶硅。单晶硅的效率略高于多晶硅,但是
单晶硅光伏板
单晶硅的价格也略高于多晶硅。以100W为例,单晶硅光伏板大约需要0.6平方,而价格则在200元以上。
光伏板的功率密度
考虑到各种光伏板的功率密度差距不是那么大,我们这里就不对他们进行一一阐述。这里我们从宏观出发,以实际数据进行考虑,而不以光伏板标定的额定功率。
众所周知,光伏板的功率密度,或者说综合产电能力与太阳的光照条件有关。而落实到光照条件,又受诸多因素的影响,比如夏天与冬天,南方和北方等差异非常明显。地理学上,我们把这些因素用专业的名称来称呼,例如纬度、海拔等。除了这些地域和气候影响因素外,还有单天的时间如早晚也有很关键的影响,因为太阳东升西落,一天中每时每刻的光照角度和强度都是有差异的。