太阳能发电主要通过两种方式实现:光伏发电(光能直接转换)和光热发电(光能→热能→电能)。以下是具体原理及流程:
核心原理
利用半导体材料的光电效应,当太阳光照射到电池表面时,光子能量被吸收,使价带电子跃迁至导带,形成电子-空穴对。在P-N结电场作用下,电子向N型区移动,空穴向P型区移动,形成电流。
关键组件
太阳能电池板 :由多个硅基电池组成,包含P型和N型半导体层,形成PN结。 - 逆变器 :将直流电转换为交流电,供家庭或电网使用。
工作流程
太阳光→电池板产生直流电→逆变器转换成交流电→接入电网或家庭。
核心原理
通过太阳能集热器(如槽式、塔式)吸收太阳辐射能,将光能转化为工质蒸汽,驱动汽轮机发电。
典型流程
太阳能集热器→工质加热产生蒸汽→汽轮机转动→发电机发电。
光热储能 :结合光热发电与储能系统(如热储罐),实现稳定供电。- 分布式发电 :小型电池板可独立供电,适用于偏远地区或离网场景。
总结 :太阳能发电以高效、清洁著称,光伏发电是主流技术,适用于家庭和大规模发电;光热发电则适合需要稳定电力的场景。两者均基于半导体物理效应实现能量转换。