光伏發電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電👹子👺全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬原子内部的庫侖力做功，離開金屬表面逃逸出來，成爲光電子。矽原子有4個外層電子，如果在純矽中摻入有5個外😘層電子的原🙈子如磷原子，就成爲N型半導體；若在純矽中摻入有3個外層電子的原子如硼原子🛀🏼，形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時，接觸面就會形成電勢差，成爲太陽能電池。當太陽光照射到P－N結後，電流便從P型一邊流向N型一邊，形成電流。
光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。在高于某特定頻率的
電磁波（該頻率稱爲
極限頻率threshold frequency）照射下，某些物質内部的電子吸收能量後逸出而形👨🏻🏭成電流，即光生電。
多晶矽經過鑄錠、破錠、切片等程序後，制作成待加工的矽片😍。在矽片上摻雜和擴散微量的硼、磷等，就形成P－N結。然後采用
絲網印刷，将精配好的
銀漿印在矽片上做成栅線，經過燒結，同時制成背電極，并在🎅🏿有~栅線的
面塗一層防
反射塗層，
電池片就至此制成。電池片
排列組合成
電池組件，就組成了大的電路闆。一般在組件四周包鋁框，正面覆蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他
輔助設備，就可以組成發電系統。爲了将直流電轉化交流電😗，需要安裝
電流轉換器。發電後可用蓄電池存儲，也可輸入公共電網。發電系統成本中♌️，電池組件約占50%，電流轉換器、安裝費、其他輔助部件以及
其他費用占另外 50%。
優點
無論從世界還是從中國來看，
常規能源都是很有限的。中國的一次性
能源儲量遠遠低于世界的平均水平，大約隻有世界總儲量的10%。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的
廣泛性、确實的長壽性和免維護性、資源的充足性及潛在的
經濟性等優點，在長期的能源戰略中具有重要地位。
與常用的火力發電系統相比，光伏發電的優點主👩🍼要體💑🏾現于：
①無枯竭危險；
②安全可靠，無噪聲，無污染排放外，絕對清潔（
無公害）；
⑥使用者從感情上容易接受；
⑦建設周期短，獲取能源花費的時間短。
缺點
但是，太陽能電池闆的生産卻具有高污染、
高能耗的特點，在現有的條件下，生産國内自己使用的電🎅🏿池闆還說💘的過去，不過大量出口等于污染中國，造福世界了，據統計，生産一👌塊1m×1.5m的
太陽能闆必須燃燒超過40公斤煤，但即使中國最沒有效率的
火力發電廠也能夠用這些煤生産130
千瓦時的電（一般一塊1mx1.6m的太陽能闆一年發電量在250千瓦時以上）——這足夠🙂↔️讓2.2瓦的
發光二極管（LED）燈泡按照每天工作12小時計算發光30年。
③相對于火力發電，發電機會成本高。
④光伏闆制造過程中不環保。
單晶矽
多晶矽
大規模生産轉化率：18——18.5%；大多在16%。和
單晶矽一樣，因材料物理性能限制，要達到30%以上的轉化率的可👾能性較小。
砷化镓
砷化镓太陽能電池組的轉化率比較高，約23%。但是價格🛌🏻昂貴，多用于
航空航天等重要地方。基本沒有規模化産業化的實用價值。
薄膜
薄膜光伏電池具有輕薄、質輕、柔性好等優勢，應用範圍非常🏃🏻♀️廣💔泛，尤其适合用在光伏建築一體化之中。如果薄👽膜電池
組件效率與晶矽電池相差無幾，其性價比将是無可比拟的。在👯🏾♂️柔性
襯底上制備的
薄膜電池，具有可卷曲折疊、不怕摔碰、重量輕、弱光性能好等優勢，将來的👋應用前景将會更加廣闊。
效率衰減
晶矽光伏組件安裝後，暴曬50——100天，效率衰減約2——3%，此後衰🤑減幅度💫大幅減緩并穩定有每年衰減0.5——0.8%，20年衰減約20%。單晶組件衰減要約少于多晶組件。非晶光做組件的衰減約♌️低于晶矽。
因此，提升轉化率、降低每瓦成本仍将是光伏未來✡️發展的兩大主題。無論是哪種方式，大規模應用如果能夠将轉化率提升到30%，成本在每千瓦五千元以下（和水電相平㊙️），那麽人類将在
核聚變發電研究成功之前得到最爲廣泛、最清潔、最廉價的幾👾乎無限👩🏽🐰👩🏿的可😈靠新能源。
獨立光伏發電
并網光伏發電
并網光伏發電就是太陽能組件産生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之後直接接入公⛹🏻♂️共電網。可以分爲帶蓄電池的和不帶蓄電池的并網㊙️發電系統。
帶有蓄電池的并網發電系統具有可調度性，可以根據🏊🏾♀️需😥要并入或退出電網，還具有
備用電源的功能，當電網因故停電時可
緊急供電。帶有蓄電池的
光伏并網發電系統常常安裝在居民建築；不帶蓄電池的并網發電系統👼🏾不具備可調度性和備用電源的功能，一般安裝在較大型的系統上。
并網光伏發電有集中式大型并網光伏電站一般😁都是😵💫國家級👨🏻🏭電站，主要特點是将所發電能直接輸送到電網，由電網統一調⛹🏻♂️配向用戶供電。但這種電站投資大、建設
周期長、占地面積大，還沒有太大發展。而分散式小型并網光伏，特别是
光伏建築一體化光伏發電，由于投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大🛌🏻等優點，是并網光伏發電的主流。
分布式光伏發電
分布式光伏發電系統，又稱分散式發電或分布式
供能，是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存
配電網的
經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。
光伏組件
蓄電池組
其作用是貯存
太陽能電池方陣受光照時發出的電能并可随時向
負載供電。太陽能電池發電對所用蓄電池組的基本要求是：a.
自放電率低；b.使用壽命長；c.
深放電能力強；d.充電效率高；e.少維護或免維護；f.
工作溫度範圍寬；g.價格低廉。
控制器
是能自動防止蓄電池
過充電和
過放電的設備。由于蓄電池的循環充放電次數及
放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組✍🏻過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設備。
逆變器
是将
直流電轉換成
交流電的設備。由于太陽能電池和蓄電池是
直流電源，而負載是
交流負載時，逆變器是必不可少的。逆變器按運行方式，可分爲獨🏊🏿♀️立運行逆變器和
并網逆變器。
獨立運行逆變器用于獨立運行的
太陽能電池發電系統，爲獨立負載供電。并網逆變器用于并網運行的太🛀🏼陽能👱🏼♂️電池發電系統。
逆變器按輸出波型可分爲
方波逆變器和
正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單，造價低，但
諧波分量大，一般用于幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統🎅🏿。正弦^波逆變器成本高，但可以适用于各種負載。
跟蹤系統
由于相對于某一個固定地點的太陽能
光伏發電系統，一年
春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽的光照角度時時刻刻都在變化，如果
太陽能電池闆能夠時刻正對太陽，發電效率才會達到最佳狀态。
世界上通用的太陽跟蹤控制系統都需要根據安放點的
經緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角🏃🏻♀️度🤑，将一年中每個時刻的
太陽位置存儲到
PLC、
單片機或電腦軟件中，也就是靠計算太陽位置以實現跟蹤。采👱🏼♂️用的是電腦數據理論，需要
地球經緯度地區的的數據和設定，一旦安裝，就不便移動或裝👩🏼❤️👨🏾拆，每次移動完就必須重新設定數據和調整各個參數；原理、電路、技術、設備複雜，非專業人士不能夠随便操作。把加裝了智🏃🏿♀️➡️能太陽👩🏼❤️👨🏾跟蹤儀的
太陽能發電系統安裝在高速行駛的汽車、火車，以及通訊應急車、特種
軍用汽車、軍艦或輪船上，不論系統向何方行駛、如何調頭、拐彎🧛🏾♀️，智能💘太陽跟蹤儀都能保證設備的要求跟蹤部位正對太陽。
