光伏技术的闪耀：太阳能发电的无限光辉

取之不尽的太阳能

大家都做过这样的实验，用一个放大镜把阳光都聚集到一点，照在一张纸上，过了一会儿，纸就会冒烟甚至燃烧，这就是太阳能的力量。当然只靠一个放大镜聚集的能量有限，还有人做过这样的实验：用168块15厘米见方的镜子，从不同的角度把阳光反射都集中在一点上，居然可以点燃60米外的木头，让39米外的铅条和18米外的银丝熔化。

有科学家计算过，太阳每秒辐射出来的能量相当于5000万亿亿马力的发电机的总功率，就算经过遥远距离的损耗和地球大气层的吸收和折射，到达地表的能量功率依然有81万亿千瓦/秒，相当于全世界每年发电量的千倍。而且太阳能无污染，取之不尽、用之不竭。因此，太阳能是未来人类最理想的能源之一。

其实我们日常所用的一切种类的能源，都是直接或间接从太阳能转化而来，包括风能、化学能、水的势能等，这类能源也可以利用起来，但受地理环境、能源分布的限制。甚至石油、煤炭等化石能源，本质上也是数亿年来太阳能累积的结果，但化石能源无法再生，有污染，不是比较理想的太阳能利用形式。到了近现代，人们开始谋求直接利用太阳能，如太阳能发电、太阳能热水器等。

那么，人们是怎样把太阳能转化为电能的呢？靠的是太阳能光伏技术。

光电转换的光伏技术

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的薄身固体光伏电池组成。简单的光伏电池能够给手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可以帮助房屋照明，并连接电网进行供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可以彼此连接，以便产生更多的电力。

常用的太阳能电池是硅电池，一块硅板分为两面，一面均匀地加入磷，另一面均匀加入硼，两面以金属电极连接。硼原子的外层比磷原子少一个电子，加入硼会带入很多带正电的空穴，导电类型就是空穴导电，称为“P型硅”，这片区域称为P区。磷原子的外层比硼原子多一个电子，加入磷就会带入很多带负电的电子，属于电子导电，称为“N型硅”，这片区域称为N区。这两个面用电极连接后，就形成了“PN结”。N型硅里的多余电子会向P型硅扩散，N区就多了很多不动的正电荷。P区的多余空穴会向N区域扩散，这样P区就多了一些固定的负电荷。正电荷和负电荷在两区交界处累积，形成电场。(www.xing528.com)

当太阳光照射到PN结的一面时，光子具有能量，不断将能量传递给PN结上的电子，就像是猛然用力拉了电子一下，使得电子脱离原子核的束缚，离开原本的位置，原来的位置就出现了空穴。在PN区交界面两边的电场作用下，不断产生的电子被驱赶到N区，空穴被赶往P区，就像一个水泵把水从低处抽到高处一样，这样就有了电子的定向流动，电流随之产生。这就是太阳能发电的原理。当然这时产生的电是直流电，而我们平时用的大多数是交流电，所以还要添加转换设备，把直流电转变成交流电，并且调整为适宜的电压。

太阳能发电的最大优势在于发电设备相对简单，而且几乎不受场地限制，这是其他发电方法不具备的优点。例如，火力发电需要大量煤炭，所以往往靠近煤矿，还要考虑对周边环境的影响；水力发电需要落差较大的河流；核电站一般需要靠近水源，还要考虑核废料等问题。但太阳能在地表几乎无处不在，甚至在居民小区里的广场和楼顶都可以架设太阳能电池板。相信在未来，太阳能发电真的可以走进千家万户，让我们迎来一个新能源时代。

前景无限的华夏能源

中国土地广阔，拥有极为丰富的太阳能资源。多数地区的年平均日辐射量在每平方米4千瓦时以上，西藏地区的日辐射量最高可达每平方米7千瓦时。年日照时数大于2000小时。中国的太阳能资源的理论储量高达每年1.7万亿吨标准煤，是世界上太阳能资源最丰富的国家之一，所以这方面开发利用的潜力非常大。

如果将这些太阳能全部用于发电，约等于上万个三峡工程发电量的总和。因此，我国现在已经致力于推广太阳能光伏发电系统，是全世界光伏发电能力最强的国家之一。

中国太阳能利用进入大规模实用阶段的条件，到现在已经基本成熟。中国目前是世界上产量最大的太阳能消耗品生产国，农村地区的太阳能光伏产品消费市场已经打开，并网太阳能光伏发电站及建筑物屋顶并网太阳能光伏发电工程也已启动。目前，中国光伏产业迅猛发展，已成为世界光伏产业和市场发展最快的国家之一。