风能及新能源发电技术教案.docx
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风能及新能源发电技术教案
电气与新能源学院
本科教学课程教案
课程名称：
风能及新能源发电技术
**** ***
开课时间：
二O一一至二O一二学年秋季学期
课程基本情况
课程编号
C1045
课程名称
风能及新能源发电技术
教学单位
电气与新能源学院
授课班级
2008级电气工程及其自动化、自动化专业
课程学分
2
考核方式
□考试 √考查 □其他方式
总成绩由两部分组成，平时成绩30%，期末考查70%。
学时数
总学时 32 理论学时：
32 实验学时：
0
使用教材
√统编教材 □自编教材或讲义
使用教材名称、编著者、出版社
新能源及分布式发电技术，孙云莲编，中国电力出版社
第一章太阳能及其利用
教学重点：
太阳能的主要利用方式，太阳能热发电技术
作业：
1.1，1.2，1.5，1.6
主要教学内容：
第一节太阳能概述
一、太阳能利用概述
太阳能量来源：
核聚变反应H·H→He；
太阳辐射到地球的能量：
2.5亿桶（158.98L，128-142kg）石油/天；500万t标煤/s；
风能、水能、海洋能、生物质能、化石燃料等几乎所有的能源均来自太阳；
我国太阳能资源丰富，陆地每年辐射总量3.3×103-8.4×106kJ/（m2·年），相当于2.4×104亿t标煤，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000h，日照在5×106kJ/（m2·年）以上；
丰富地区：
大兴安岭向西南，经北京西侧，兰州，昆明再折向北到西藏南部，这一条线以西、以北广大地区；
二、太阳能的特点
1、取之不尽、用之不竭；从地球诞生起，太阳已向地球提供能源47亿年，太阳寿命还可有60亿年。
2、清洁、无污染；不会造成环境污染，不影响生态平衡。
3、太阳能能量密度低，并且受地区、昼夜、气候等自然条件限制；即便是晴天中午，每平方米太阳能最多仅1kW。
三、太阳对地球的辐射
1、太阳常数
指的是地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位面积上每秒所接受的太阳辐射能量强度。
太阳可视为一个温度为5762K的黑体，经长期实测与推算，太阳常数为1353w/m2。
2、大气质量
到达地面的太阳辐射受大气层厚度的影响，大气层越厚对太阳辐射的吸收、散射、反射越严重，到达地面的辐射能量就越少；而太阳辐射穿过大气层路径的长短与太阳辐射方向有关。
3、太阳辐射在大气层中的衰减
各种气体（臭氧、温室气体、水汽等）、尘埃等对太阳辐射的吸收、反射、散射。
太阳辐射能够到达地面的是很少一部分，波长范围在0.29-2.5µm，占太阳辐射能量的95%，其中紫外区（0.3-0.4µm）能量很少，可见光区（0.4-0.76µm）和红外区（0.76-2.5µm）各占50%。
太阳辐射强度的峰值随太阳高度减少向长波方向移动，因此日出和日落时太阳光呈橘（暗）红色。
4、到达地面太阳辐射（日射）的强度
直射（直接接受且方向没有改变）+散射（反射和散射，来自半球天空各个方向）
四、太阳辐射的测量
太阳直射强度：
太阳光垂直的表面上单位面积单位时间内所接收到的太阳辐射能。
总辐射强度：
水平面上单位面积单位时间内所接收到的来自整个半球形天空的太阳辐射能总和，包括直射和散射。
第二节太阳能集热器
太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并转化为热量向工质传热的基本部件。
一、平板型太阳能集热器
（一）概述
平板型集热器属于非聚光型太阳能集热器，特点是：
直接采集自然光，其采光面积=集热面积=散热面积，因此，一般集热温度较低（小于100℃）。
1、分类（以工质种类不同）：
（1）热水器：
工质为液体（一般为水）；
（2）空气集热器：
工质为气体（常为空气）；
2、特点（相对于聚光型）
（1）整体结构简单，不许跟踪；
（2）可同时利用直射辐射和散射辐射；
（3）接受副照度较低，故工质温度较低；
（4）成本较低，使用方便，安全可靠。
3、应用范围
原则上温度低于100℃的环境都可应用。
（1）供给热水；（生活、工业）
（2）工农业生产方面；（干燥、养鱼、温室加温等）
（3）采暖、空调与制冷；（室内采暖、泳池加温等）
（二）工作原理、结构和温度分级
1、工作原理：
“热箱”原理。
2、基本结构：
由“集热板、透明盖板、隔热层、外壳”四部分组成
（1）集热器应符合特性
①吸收表面的阳光热吸收率高，热辐射率低；②传热结构设计合理，热效率高；③具有良好的耐候性和耐热性，适合长期自然环境下使用；④对集热介质具有良好的耐腐蚀性；⑤加工工艺简单；⑥省材料，价格便宜。
（2）透明盖板应具备的特性
①阳光透过率高，吸收率和反射率低；②对热辐射具有低的透过率；③具有较强的机械强度，能够抵御风雪载荷及小规模的意外撞击；④不透水；⑤对环境中腐蚀性气体、雨水等具备一定的耐受能力；⑥长期暴露在自然环境中，上述特性无严重恶化。
（3）隔热层应具备特性
①材料导热系数低；②工作温度超过200℃；③浸水或受自然环境作用后，无有毒、有害物质泄露。
（4）外壳应具备特性
①良好的机械强度；②良好的耐腐蚀性。
（四）平板型太阳能集热器的板型结构
1、管板式；2、管式；3、扁盒式
二、聚光型太阳能集热器
特点：
太阳能利用效率更高，能量密度高，吸收器尺寸小，热损低。
（一）聚光型太阳能集热器的构成：
聚光器、吸收器、跟踪系统。
（二）聚光系统的分类
1、根据所使用光学系统分
①抛物面/球形聚光器，反射系统；②菲涅尔透镜，折射系统；
2、根据焦斑形状分类
①一维聚光（线聚焦）系统；②二维聚光（点聚焦）系统；
第三节太阳能热水器
一、概述
太阳能热水器是现实的、比较经济的，并且已经得到广泛应用的太阳能热利用装置。
1929年，美国加利福尼亚州最早使用；20世纪40年代中期，澳大利亚、以色列、日本等能源短缺国家广泛使用；目前，太阳能热水器已在全球范围内得到普遍关注与大规模应用。
二、太阳能热水器的类型及系统
根据流动方式而言，分为三类：
循环式、直流式和整体式。
（一）循环式
自然循环式和强制循环式。
1、自然循环式：
动力来源为“温差压头”。
优点：
结构简单、运行可靠且控制不需要外来能源。
缺点：
蓄水箱必须置于上方；不适用于大型装置；要求良好保温。
2、自然循环定温放水式
原理：
在自然循环基础上增加电磁控制阀，当温度达到设定温度时，热水自动流入贮水箱。
3、强制循环式
当集热器底部与底部温差达到一定值时，采用水泵强制循环，适用于大型热水系统，例如太阳能集中供热系统。
（二）直流式
1、热虹吸式
原理：
补水箱水位由球阀控制，阳光照射形成温差压头。
2、定温放水型
原理：
增加电磁控制阀，根据出口温度来控制调节流量。
直流式优点：
不需要水泵（仍靠自然循环），但可避免自然循环缺点（水箱必须位于上方、不适用于大型装置等）。
（三）整体式
特点：
集热器与蓄水箱合二为一。
分类：
开放式、塑料薄膜袋式、圆筒式、方箱式。
三、真空管太阳能热水器
具有中国特色的太阳能热水器。
（一）类型和结构
类型：
全玻璃真空管太阳能集热管和玻璃—金属结构真空太阳能集热管。
1、全玻璃真空管太阳能集热管：
“拉长的暖水瓶”。
2、玻璃—金属结构太阳能集热管：
美国康宁（Corning）公司、日本三洋、（Sanyo）公司、原联邦德国Pring公司、荷兰菲利浦（Philips）公司。
原理：
具有选择性吸收层的翅片紧贴金属管，金属管与玻璃真空熔封。
（二）材料与工艺流程概述
1、玻璃要求：
透光性好，SiO2和B2O3含量超过90%的高硼硅玻璃；热膨胀系数低、耐热冲击；具有较强的机械强度。
2、选择性涂层材料
要求：
不破坏真空、耐高温（400℃以上）、吸收率高（大于90%）。
工艺：
磁控溅射工艺。
目前我国大部分企业采用“铝—氮/铝选择性吸收涂层”，少数企业采用“不锈钢—碳/铝选择性吸收涂层”。
第四节太阳能的热贮存
解决地表太阳能受昼夜和季节变化以及天气等随机因素的影响具有的不稳定性、不均匀性。
根据存贮时间长短，分为：
1）短期热存贮：
贮热时间16h左右，调整1d内热量供给与消费的不平衡；
2）中期热存贮：
贮热时间3-5d（最多1周），满足阴雨天热负荷需要；
3）长期热存贮：
贮热时间1个月甚至跨季度几个月，为了调整季度间热量供给和消费之间的不平衡。
根据贮热原理不同，分为：
显热贮热、潜热贮热和化学贮热。
显热：
物体在加热或冷却过程中，温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量。
它能使人们有明显的冷热变化感觉，通常可用温度计测量出来。
潜热：
物质发生相变（物态变化），在温度不发生变化时吸收或放出的热量。
物质由低能状态转变为高能状态时吸收潜热，反之则放出潜热。
例如，液体沸腾时吸收的潜热一部分用来克服分子间的引力，另一部分用来在膨胀过程中反抗大气压强做功。
熔解热、汽化热、升华热都是潜热。
潜热的量值常常用每单位质量的物质或用每摩尔物质在相变时所吸收或放出的热量来表示。
一、显热贮存
原理简单、技术成熟、材料来源丰富、成本低廉、实际使用较为普遍。
原理：
当对蓄热介质加热时，其温度升高，内能增加，从而将热能以显热的形式贮存起来；
分类（存贮介质不同）：
液体显热贮热和固体显热贮热；单介质（液体，水）和双介质（固体，岩石）。
低温范围内，显热贮热的液体材料较好，若固体以砂、石较为适宜；当温度较高时，可视情况选用石块、卵石或无机氧化物材料。
（一）液体显热贮热
低温贮热，水为介质（经济，既是载体，又是介质）；
1、贮热水箱
2、地下含水层蓄热
原理：
通过井孔将温度高于含水层原有温度的热水灌入地下含水层，利用含水层作为贮热介质来贮存热量，待需要时再抽取使用。
可大规模跨季度贮热，贮热温度可达150-200℃，能量回收率达70%。
3、太阳池
水温4℃后密度随温度升高而减小，从而引起热损。
采取一定的技术尽量减少或防止吸收到的热量散失掉的水池就是现代意义的太阳池。
（二）固体显热贮热
液体贮热具有经济、设备简单、低温效果好的优点，但高温段（100℃以上）其缺点明显：
加压防止气化、设备要求较高。
固体介质贮热在岩石等资源丰富地区，成本低廉，使用方便。
3种方式：
石块床贮热、被动式太阳房墙体贮热和地下土壤贮热。
地下土壤贮热，当输热管插入土壤深度25m以上时，蓄热效率可达75%以上。
二、潜热贮热
原理：
利用物质相变时需要吸收（或放出）大量热量的性质来实现贮热和放热，又称为相变贮热或溶解贮热。
优点：
蓄能密度高（几百至几千千焦）、温度波动小（2-3℃）；
材料多为水合盐类（无机盐水合物）和有机化合物。
（一）水合盐类贮热
贮能密度多在120-300kJ/kg，与冰的溶解潜热相当。
常用Na2SO4·10H2O。
（二）有机化合物贮热
常用碳氢化合物（石蜡）、某些聚合物（塑料）、天然生成的有机酸等。
三、化学贮热
利用可逆的热化学反应贮热：
AB+热﹤﹦﹥A+B。
四、长期贮热
常采用地下土壤贮热、地下含水层贮热、岩石井孔贮热等。
第五节太阳房
一、太阳房概述
是一种集取、蓄存和分配太阳能的建筑。
分为被动式太阳房和主动式太阳房。
被动式太阳房：
温室，偿还年限短、供暖效果好，易与传统建筑相结合，目前应用较为广泛；
主动式太阳房：
热泵，供暖、制冷和空调相结合。
集热、贮热、保温是太阳房中三个重要环节，缺一不可。
二、太阳房的分类和构造
（一）主动式太阳房
组成：
太阳能集热器、贮能装置、供暖房间及相关设备；备用系统（辅助热源）
（二）被动式太阳房
特点：
不需要专门的太阳能集热器、热交换器、水泵（或风机）等主动式太阳房所需不见，而是利用建筑物本身作为集热装置，依靠建筑物方位的合理布置，提高建筑物的门、窗、屋顶等构件，以自然热交换方式（辐射、传导、对流）使建筑物在冬季尽可能地多吸收和贮存热量，以达到供暖的目的。
分类：
①直接收益式；②集热蓄热墙式；③附加温室式；④屋顶集热蓄热式；⑤热虹吸式。
三、被动式太阳房设计
（一）建房位置的选择
1、与周围环境相协调，注意周围环境对太阳能建筑及装置的不良影响；
2、供暖为主要目的的太阳房，应考虑东至9：
00-15：
00阳光尽量照射；
3、注意当地气候、气象环境的变化特点（风等）。
（二）太阳房的形状和方位
1、平面形状：
矩形设置；
2、北方地区“坐北朝南，冬暖夏凉”；华北可朝南偏东（8°—10°）。
（三）太阳房构件的设计
1、窗的设计：
采光、通风之外，考虑热工性能（集热，热损等）；
a、朝南；b、采用双层中空玻璃。
与单层相比，传热系数由21kJ/（m2·h·℃）下降到9.61kJ/（m2·h·℃），但太阳辐射透过率由0.9减小到0.81。
2、遮阳与日照间距
主要考虑夏天遮阳、冬天采暖，以及前方（南面）建筑物遮挡；房檐长度一般根据夏至和东至日正午太阳直射角度计算。
3、外围结构最佳隔热层厚度的确定
一般当室内外温差为20℃时，单位供暖面积的最大热损失控制在126-251kJ/（m2·h·℃）；隔热层厚度应根据年供暖成本与年保温成本之和的年总费用取最小值时的厚度确定。
（四）太阳房的层高与建筑进深
一般要求不低于2.8m，进深不超过层高的2.5倍（7m以内），可获得比较满意的节能率。
（五）太阳房的蓄热和出入口的防冷风渗透措施
1、太阳房的蓄热
要求建筑材料（地级、墙体、屋顶等）具有较高的体积热容和导热系数，常用砖石和混凝土结构，地面适当加厚，铺设防潮材料（油毡或塑料薄膜），再铺干炉渣保暖，以及鹅卵石等来贮热，表面按常规处理。
2、太阳房出入口的防冷风渗透措施
（1）设置门斗；
（2）出入口设阳光间；（3）增设冬季使用的辅助出入口；
第六节太阳能干燥技术
太阳能干燥是指利用太阳辐射能，利用太阳能干燥装置所进行的干燥作业。
一般农产品要求的干燥温度在40-70℃，与太阳能热利用领域中低温热利用相匹配；太阳能干燥系统设备简单、投资少，节省燃料、避免污染，经济效益显著。
一、太阳能干燥系统及应用
（一）特点
1、节省常规能源；2、缩短干燥时间；3、提高产品质量。
（二）温室干燥系统
受结构限制，干燥室单位容积所占采光面积较小，因此，接受太阳辐射量较小，不宜用来干燥含水量大且要求干燥周期短的物料。
（三）集热器型干燥系统
适宜干燥不允许直接接收阳光暴晒，或干燥温度要求较高的物料；将集热器和干燥室分开，利用太阳能和空气集热器加热空气，被加热的空气由风机送到干燥室，与待干燥物料之间产生对流热交换，从而达到干燥的目的。
（四）温室—集热器组合式太阳能干燥系统
解决干燥周期短与干燥用热量大的矛盾，适用于含水量大、干燥时间短物料，例如鱼、水果干燥等。
第七节太阳能热发电技术
太阳能发电分热发电和光伏发电两种基本形式，近年又形成若干个分支，以异乎寻常的速度得到快速发展。
一、太阳能槽式热发电
太阳能槽式热发电系统采用多个抛物线槽型镜面集热器，将太阳能光聚集到位于焦线的中心管上，使管内的导热介质加热至350-390℃，然后循环的被加热介质经热交换产生过热蒸汽，过热蒸汽推动常规的汽轮发电机组发电。
槽式太阳能热发电系统包括五个子系统。
一是聚光集热子系统。
由聚光镜、接收器和跟踪装置构成。
接受器中的集热管一般采用长4米、直径70毫米的不锈钢内管。
在不锈钢内管上镀有选择性涂层，用于吸收太阳能光热。
不锈钢管外边还有一层耐高温的真空玻璃管，中间被抽取真空后保持一定真空度，以达到隔热保温效果。
二是换热子系统。
由预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器组成。
当系统工质为油时，采用双回路，即接收器中工质油被热后，进入换热子系统中产生蒸汽，蒸汽进入发电子系统发电。
三是发电子系统。
基本组成与常规发电设备类似，但需要配备一种专用装置，用于工作流体在接收器与辅助能源系统之间的切换。
四是蓄热子系统。
太阳能热发电系统在早晚或云遮间隙必须依靠储存的能量维持系统正常运行。
蓄热的方法主要有显式、潜式和化学蓄热三种方式。
五是辅助能源子系统。
在夜间或阴雨天，一般采用辅助能源系统供热，否则蓄热系统过大会引起初始投资的增加。
目前槽式热发电系统的功率可达10-1000MW，是目前所有太阳能热发电站中功率最大，也是目前最具商业化运用条件的太阳能发电模式。
二、太阳能塔式热发电
塔式太阳能热发电系统一般由反射镜阵列、高塔、集能器、蓄热器、发电机组等五个主要部分组成。
反射镜阵列由许多面反射镜按一定规律排列而成。
这些反射镜自动跟踪太阳，反射光能够精确地投射到集能器的窗口里。
高塔可以建在镜阵中央或南侧。
集能器按需要设计成单侧受光或四周受光。
当阳光投射到集能器被吸收转变成热能后，便加热盘管内流动着的介质产生蒸汽。
一部分热量用来带动汽轮发电机组发电，另一部分热量则被贮存在蓄热器里，以备没有阳光时发电用。
由于聚光倍数高达1000以上，接受器一般可以收集1000MW级的辐射功率，产生1000℃的高温，总效率在15%以上。
塔式电站的优点一是是聚光倍数高，容易达到较高的工作温度，阵列中的定日镜数目越多，其聚光比越大，接收器的集热温度也就愈高。
二是能量集中过程是靠反射光线一次完成的，方法简捷有效。
三是接收器散热面积相对较小，因而可得到较高的光热转换效率。
塔式太阳能热发电系统可与高温、高压火电站的参数一致，这样不仅使太阳能发电系统有较高的热效率，而且容易获得配套设备。
由于该发电系统每块镜面都随太阳运动而独立调节方位及朝向，所需要的跟踪定位机构代价高昂，在一定程度上限制了它的推广应用。
目前塔式发电的利用规模可达10-20MW，还处于科技研发和示范工程阶段。
三、太阳能盘式热发电
太阳能盘式发电系统是利用曲面聚光反射镜，将入射阳光聚集在焦点处，在焦点处直接放置斯特林发动机发电的一种太阳能利用装置。
系统的主要部分由控制柜、聚光反射镜、接受器、迴转台、跟踪装置和斯特林发动机构成。
跟踪装置可连续地在两个坐标轴方向根据太阳移动进行定位。
斯特林发动机为闭环活塞式发动机，聚焦的阳光直接落在发动机头部的吸热组件上，加热其内部的气体工质氦气进行发电。
接收器位于各抛物面的焦点处，可产生800℃左右的高温，效率达29.4%，在聚光式发电中是最高的。
当在800℃温度下运行时，单个盘式装置最大可发电约50kW。
太阳能盘式发电系统可以实现并网发电，感应发电机效率达到94%以上，可提供60Hz，单相230V、三相460V的电力。
交流发电机有时需要调频至直流，再调至交流，用来解决发电机输出波动及与电网匹配的问题。
由于斯特林发动机的运动部件间没有机械连接，无须润滑、密封简单，被其带动的微型热电共生器既生电又生热等特点，使其具有能量转换效率高、机器非常“安静”、寿命长和非常环保、完全燃烧后只产生很少一点氧氮化物和一氧化碳等优势。
虽然它与槽式电站相似，也可将多个盘组成一个较大的系统，但它原则上仍是小型发电系统。
如果在一个区域内集中若干个这样的系统，也可以采用集中控制的方式，总功率能达到5-1000kW。
近年来国际上太阳能盘式热发电技术得到了长足的进步和发展，该技术以投资省、成本低、效率高为主要特征，电站容量可大可小，可以独立运行，也可以并网运行，因此具有广泛的适应性。
四、太阳能热气流发电
太阳能热气流发电系统是利用太阳辐射产生的热空气向上流动转化为动能的原理，并通过适当的机械转化成电能的一种自然驱动的发电装置。
太阳能热气流发电系统主要由太阳能集热棚、导流烟囱和涡轮发电机组三部分构成。
太阳能集热棚建在一块太阳辐照强、绝热性能比较好的土地上；集热棚和地面有一定间隙，可以让周围空气进入系统；集热棚中间离地面一定距离处装着烟囱，在烟囱底部装有涡轮机。
太阳光照射集热棚，集热棚下面的土地吸收透过覆盖层的太阳辐射能，并加热土地和集热棚太阳能热气流覆盖层之间的空气，使集热棚内空气温度升高，密度下降，并沿着烟囱上升，集热棚周围的冷空气进入系统，从而形成空气循环流动。
由于集热棚内的空间足够大，当集热棚内的空气流到达烟囱底部的时候，在烟囱内将形成强大的气流，利用这股强大的气流推动装在烟囱底部的涡轮机，带动发电机发电。
太阳能热气流发电系统除了进行发电以外，还可以利用涡轮机旋转的动能直接抽取地下水，用于干旱地区农业灌溉。
还可以在太阳能烟囱上安装风力发电机，利用风能和太阳能进行互补，提高发电功率和削减大风对太阳能烟囱装备的破坏。
同时，还可利用太阳能烟囱改善局部空气扩散，消除局部的大气污染。
但因烟囱入口热源温度与环境温度只相差只几十度，决定了其发电效率不可能很高，一般很难超过1%。
而这一系统占地面积又大，30MW的电厂就需用地400万平方米，因此，比较适合地广人稀的沙漠地区。
第二章太阳能光伏发电
教学重点：
太阳能电池工作的基本原理，太阳能光伏发电技术
作业：
2.2，2.4
主要教学内容：
第一节概述
以太阳能发展的历史来说，光照射到材料上所引起的“光起电力”行为，早在19世纪的时候就已经发现了。
1849年术语“光－伏”才出现在英语中。
1839年，光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。
1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。
Charles用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有1%的效率。
1930年代，照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。
1946年Russell Ohl申请了现代太阳电池的制造专利。
1950年代，随着半导体物性的逐渐了解，以及加工技术的进步，1954年当美国的贝尔实验室在用半导体做实验发现在硅中掺入一定量的杂质后对光更加敏感这一现象后，第一个太阳能电池在1954年诞生在贝尔实验室。
太阳电池技术的时代终于到来。
1960年代开始，美国发射的人造卫星就已经利用太阳能电池做为能量的来源。
1970年代能源危机时，让世界各国察觉到能源开发的重要性。
1973年发生了石油危机，人们开始把太阳能电池的应用转移到一般的民生用途上。
目前，在美国、日本和以色列等国家，已经大量使用太阳能装置，更朝商业化的目标前进。
在这些国家中，美国于1983年在加州建立世界上最大的太阳能电厂，它的发电量可以高达16百万瓦特。
南非、博茨瓦纳、纳米比亚和非洲南部的其他国家也设立专案，鼓励偏远的乡村地区安装低成本的太阳能电池发电系统。
在中国，太阳能发电产业亦得到政府的大力鼓励和资助。
2009年3月，财政部宣布拟对太阳能光电建筑等大型太阳能工程进行补贴。
光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，在包括西藏在内的我国西部广袤严寒、地形多样的农牧民居住地区，发展太阳能光伏发电有着得天独厚的条件和非常现实的意义。
第二节太阳电池基本知识及应用
一、太阳能电池的分类
Ø按照基体材料来分
Ø晶体硅太阳能电池
Ø非晶硅太阳能电池
Ø微晶硅薄膜太阳能电池
Ø多晶硅薄膜太阳能电池
Ø按照基体材料来分
Ø纳米晶硅薄膜太阳能电池
Ø硒光电池
Ø化合物太阳能电池（硫化镉、磷化铟）
Ø有机半导体太阳能电池
Ø按用途分
Ø空间太阳能电池
Ø地面太阳能电池
Ø光伏传感器
Ø按结构分
Ø同质结太阳能电池
Ø异质结太阳能电池
Ø肖特基结太阳能电池
Ø复合结太阳能电池
Ø液结太阳能电池
Ø按工作方式分
Ø平板太阳能电池
Ø聚光太阳能电池
Ø分光太阳能电池
二、太阳能电池的基本原理
（一）概述
太阳辐射的光子带有能量，当光子照射半导体材料时，光能便转换为电能，这个现象叫“光生伏打效应”。
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