光伏材料方面,硅基材料的吸收波段与太阳光谱主要能量波段匹配,且其具有原料丰富、稳定、生产成本低等特点,已经发展成为目前使用最广泛的一类太阳能电池材料。按硅材料的晶体结构,太阳能电池又可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。单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池统称为晶体硅太阳能电池,太阳能电池板,占据全球太阳能电池市场的绝大部分(市场份额约90%),光伏太阳能电池板价格,目前单晶硅太阳能电池的实验室效率已经达到25.6%。
光伏系统的规模和应用形式各异,便携式太阳能电池板,如系统规模跨度很大,小到0.3~2W的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到0.3~2W的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。本文将简要介绍光伏系统结构,并重点介绍其功率计算方法。
随着光伏应用规模的不断扩大,太阳能电池的制造成本和系统应用成本逐渐降低。图1.4为1976年至2014年间,光伏组件平均售价与累积组件出货量之间的关系图。由图可知,光伏太阳能电池板,随着组件出货量的增加,光伏组件的平均价格逐渐降低。以晶体硅太阳能电池为例,在光照资源较好的地区,光伏发电成本已降至0.10~0.11$/(kWh),与核能和天然气发电相当,与火力发电(0.07$/(kWh))的差距逐步缩小。光伏电力已经在日本、西班牙、德国、英国等19个国家和地区基本实现平价上网,进入了脱离补贴也能自主发展的阶段。相比于传统化石能源,光伏发电成本的竞争优势在未来会不断地凸显出来。