火星娱乐平台-哪个旗下的2022年7月，世界最大的水光互补发电站——四川柯拉光伏电站正式开工建设，作为雅砻江流域清洁能源基地的重要组成部分，柯拉光伏电站将全球水光互补开发规模首次提升到百万千瓦级。整个雅砻江流域清洁能源基地全部建成后，总规模将超8000万千瓦，将成为世界最大的绿色清洁可再生能源基地。

　　当今社会，环保和可持续发展成为了世界话题漩涡的中心。根据国际能源署的报告显示，在2022年，全球二氧化碳排放量达到了368亿吨。在此背景下，构建高效清洁的能源系统成为能源转型的趋势所在。作为推动“双碳”目标实现的重要保障，光伏发电技术备受瞩目。当前，全国累计光伏发电装机容量约3.9亿千瓦，按照这个趋势，可以预计到2023年底，全国光伏装机容量将超过水电装机容量，成为全国装机第二大的电源。

　　光伏发电技术利用的是太阳能。太阳能作为直接来自太阳的能量，只要太阳仍然存在，它就将继续向地球提供源源不断的清洁能量，这样看来，光伏发电作为收集太阳能的方法，是十分理想的绿色清洁能源。可是，人们如何利用太阳的能量呢？光伏发电的原理是什么？它又是怎样一步步发展到今天的？

　　要想探究光伏发电的历史，先让我们把目光移回到一百多年之前的一次实验中。早在1839年，法国科学家亚历山大·埃德蒙·贝克勒尔探究化学物质在光的影响下有怎样的反应，他将两片铂片浸入一个包含了两个充满酸液的隔间的盒子中，并将两片铂片分别与电流计相连。他发现，如果将其中一片暴露在光线下，另一片保持在阴暗的环境中，则两个电流计会产生不平衡的现象。他将这种效应命名为“光生伏特”（Photovoltaics Effect）效应。在那时，贝克勒尔不会想到，自己的这一发现，将成为一百多年后改变人类能源结构的里程碑。

　　在随后的时间里，不断地有科学家发现，当受到光的照射时，物质材料的电学性质会发生一定程度的改变。在1887年，德国物理学家海因里希·赫兹首次在实验中观察到了光电效应与电磁波的发射和接收，他发现紫外线照射到金属电极上，可以帮助产生电火花。随后也有许多科学家完成了很多关于光电效应的实验和分析，但是，始终没有人能够从理论上解释光伏背后的秘密。

　　直到1905年，爱因斯坦发表论文《关于光产生和转变的一个启发性观点》，给出了光电效应的理论解释，这一解释为光伏技术的应用提供了坚实的理论基础。自此之后，随着半导体技术的高速发展，光电效应的工业价值被人们认可、挖掘，使之成功转型，从学术理论走向了工业生产。

　　理论基础的完善，以及半导体物理研究的逐步深入，使得各种光伏电池逐渐被制造出来。

　　在1954年，贝尔实验室的研究员发现，在硅中掺入一定量的杂质，会使其对光更加敏感，并制成了第一个具有实际应用价值的、效率为6%的光伏电池。这里的“效率”一词，描述了多少阳光能够被转化为电能，在这里便是指1kW的日照下，该电池每小时能够产生60w·h的电能。

　　在1958年，美国的第二颗人造卫星上便使用了化学电池与光伏电池，这奠定了太阳能电池使用的基础。自此之后，越来越多的空间卫星都使用了光伏电池作为可靠的能源供应，到了今天，我们可以看到几乎所有的航天器都会配备有巨大的光伏电池板，这已经成为了航天领域的标配之一。

　　后来的工业发展中，各种各样的光伏应用便如雨后春笋般出现。在1976年，澳大利亚政府采用光伏电站来为内陆地区的电信网络提供电能。在1980年，墨西哥湾的无人石油钻井平台上也应用了光伏组件，以提高经济性。

　　更多的光伏组件则被用在了分布式的应用中，如我们最常见的屋顶光伏、路灯光伏等，前者被广泛使用在居民楼、工厂的楼顶，后者则是被用于路灯杆上以供给路灯系统的日常负载。

　　随着光伏电池的一代代发展，其种类也愈发繁多。时至今日，已经有四个世代的光伏电池问世。

　　第一代光伏电池是以硅晶为衬底，包括了单晶硅、多晶硅以及非晶硅等，这代光伏电池的发展最为长久，技术也最成熟。单晶硅的光电转化率非常高，但是制造也最为复杂，而多晶硅制造简便，但光电转化率更低，寿命也更短。

　　第二代是薄膜光伏电池，是以薄膜工艺来制造电池，种类包括了二元、三元、四元化合物。其制作工艺大大简化，硅材料消耗少，虽然光电转化率较低，但是弱光情况下也可以发电。

　　第三代光伏电池则是在工艺中引入了其他有机物或纳米科技，以实现其他的功能的光伏电池，像染料光敏化光伏电池与纳米结晶光伏电池均属于此类。

　　第四代电池则是希望在电池吸收光的薄膜结构上做出创新，通过不同的工艺方法，实现对更大波长范围的光都实现有效吸收，从而进一步提高光电转化率。

　　当前，随着薄膜电池技术的发展，建筑物集成太阳能电池技术变得非常引人注目。这项技术通过将薄膜电池技术运用到建筑物的玻璃幕墙等部分中，使得建筑物不但具有原本的居住功能，还拥有能源价值，能够进行发电。薄膜太阳能电池成本低，且具有很宽的频谱吸收，可以大面积地使用在建筑的表面，从而实现光伏电池与建筑物的良好结合。

　　同时，基于分布式光伏发电的小型光伏电站的广泛应用，生活中也出现了更多光伏发电站的身影，如光伏充电站，农光互补，鱼光互补等。这些无不向我们展示着光伏发电的美好未来。

　　不过，要想组建光伏发电系统，单单有光伏电池板是不够的。虽然光伏电池板在整个系统中占有核心地位，但是剩下的控制器、逆变器等系统也是必不可少的，对于离网光伏系统来说，还需要蓄电池等储能元件来实现削峰填谷，稳定负载输出。

　　光伏组件，即光伏电池，作为核心，其常常由很多小的光伏单元，一级级组合成可用的光伏阵列系统。

　　逆变器在光伏发电系统中担任着将光伏电池所发的直流电转变为交流电的工作。一般对于并网光伏系统来说，有单级式与双级式两种。对于单级式并网系统，只有逆变器一级实现电能的转换，此时，基于光伏系统的特殊性，该逆变器常常需要实现并网逆变控制与最大功率点追踪等功能，控制系统常常较为复杂。

　　双级式并网则常在逆变器前加了一个直流/直流变换器，在这一环节实现最大功率点追踪与电压变换，这样后级逆变器只用实现逆变与并网即可，控制方法相对简单，但是增加了转换过程中的功率损耗。

　　目前来看，光伏发电的应用场合十分广泛，上至大范围集中式的大型光伏电站，下至家用的分布式屋顶光伏系统，实际上我们的日常生活已经和光伏发电紧密相连。在未来，光伏发电主要有以下几个方面的发展趋势。

　　首先，便是继续推进如PERC晶硅电池等新型电池技术的发展以提升单位面积的发电能力。由于我国生态红线与耕地红线的限制，提高光伏电池单位效率是未来大规模发展光伏的关键。

　　其次，可以在光伏发电的并网技术上继续取得改进。如基于新型模糊逻辑算法、自适应变步长电导增量法和人工神经网络来改进光伏发电系统最大功率点跟踪技术。又或是开展工作稳定性好、能量转换效率高、功率密度大的微型逆变器的研究等。这些并网相关的关键技术，将有效提升光伏发电电能质量。

　　最后，可以继续改进光伏组件生产制造设备与生产流程。制造光伏电池时，需要用到强酸强碱等高污染化工原料，容易造成环境污染。因此，提升生产水平，并建立光伏组件回收处理再利用体系，这可以有效降低光伏生产中的环境污染问题，使光伏发电成为真正的清洁能源。

　　总之，光伏发电技术作为清洁能源领域的一颗璀璨明珠，以其环保可再生等优点，正处于高速发展之中，相信在不久的将来，光伏发电技术将成为人类控制碳排放最有力的助手之一，那个绿色的明天也会在我们的努力下一步步向我们走来。

　　[9]肖佳,梅琦,黄晓琪等.“双碳”目标下我国光伏发电技术现状与发展趋势[J].天然气技术与经济,2022,16(05):64-69.