关键词：光伏发电技术；教学模式；课堂实验教学；校企合作教学
中图分类号：G646 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0161-02
人类社会的可持续发展面临着环境恶化、资源短缺的严峻挑战，而取之不尽用之不竭的太阳能则成为新能源的首选之一。曾经在全球光伏产业的推动下，中国光伏产品已占据国际市场的大半壁江山，但却一直面临市场在外的困局。光伏产业经过数年爆发式增长，最终多个环节产能面临严重产能过剩。随着欧美对中国太阳能电池板的“双反”实施，近几年是中国光伏产业发展过程中的一个“寒冬”。光伏企业要应对“寒冬”，一是上游制造企业要提高自身的技术水平和产品质量；二是下游应用企业要抓住机遇，通过技术创新不断提高系统集成能力，致力于为客户提供优质可靠的系统设计方案。依据国家新能源政策的战略部署，结合上海电力学院的专业特色，我校相关太阳能光伏发电专业力图培养出合乎国家和社会需要的、满足光伏产业结构调整的市场需求的光伏材料及光伏系统设计专业方面的人才。有关专业以物理学为基础，系统学习基础物理学、固体物理、半导体物理等，使学生牢固掌握物理学基础理论。同时结合电力教学的优势，将太阳能电池技术、太阳能发电技术、电力分析基础、逆变器原理等作为专业必修课，培养太阳能发电技术行业的高层次专业人才。这样，学生在掌握光伏发电系统设计专门技能的同时具备更加扎实的理论知识基础和科技创新的潜力。其中《太阳能发电技术》包含了太阳辐射、光伏系统设计原理、部件选型、系统安装维护等内容，其教学目标是希望通过该课程的学习能使同学们能掌握太阳能发电系统的设计开发，为今后从事相关工作打下坚实的理论基础。作为最早开设《太阳能发电技术》课程的高等院校，由于该课程属于新课程教学，教学过程中受到教材、实验设备等各方面条件的限制，使用传统的教学方法效果不很理想。本文就近年教学过程中遇到的一些问题，针对目前的教学模式进行探讨。
一、加强课堂实验教学
《太阳能发电技术》作为光伏产业人才培养的基础性课程，主要讲述太阳辐射的相关知识、光伏发电系统的原理、系统设计、配件选型及系统安装维护等相关专业知识，这是一门实践性十分强的专业课程。在目前的教学过程中发现，单纯依靠理论知识讲解，学生很难对光伏系统有深入的理解。总结教学过程发现，在学习理论知识的同时如果能结合相关的实验、实践教学，则可大幅度提高教学质量与课堂教学效果，也能加深学生对知识点的理解与掌握，这就凸显了课程教学中实验环节的重要性。由于《太阳能发电技术》属于新课程，受到实验设备、实验条件和人员的限制，短时间内开展丰富实验教学有着一定的困难。但是，使用计算机软件仿真虚拟实验和设计就没有这方面的限制。因此，着手开发该课程的虚拟实验教学环境也是一种重要的方法。此外，在教学的过程中也可以根据教学的需要，动员学生与老师一起自行设计一些简单可行的实验设备，既可以加深学生对所学理论知识的理解，又能使学生能够得到全面的实际训练，还可以丰富该课程的教学资料。另外，在这个过程中，除了简单的验证性实验，还与控制类、综合设计类的实验相结合，提高了学生对已学知识的综合运用能力，加强了学生的动手能力和实践能力，使学生在走入社会后，能较快适应市场发展需要，提高就业竞争力。此前北京信息科技大学的白连平等[1]针对该课程就设计了一些可行性实验，如光伏阵列设计实验、太阳能路灯照明系统设计等。
二、开展校企合作教学
由于工科课程的实践特性，除了课堂的理论与实验之外，开展校企合作教学则是提高该课程教学效果的制胜法宝[2]。在前期的教学过程中作为实践教学曾经带学生到相关的光伏企业见习，在企业参观实习的结束之后，有些学生反映“公司实习4天比在学校2年学的东西都多”，这句话也让作为教育工作者的我们陷入沉思。现在学生学习知识的途径很多，他们更喜欢看到实际的操作而不是“纸上谈兵”。例如课堂上讲过单晶硅、多晶硅、薄膜太阳电池，而很多学生到了现场仍然分不清楚是什么类型的太阳电池组件；课堂上学习了晶体硅太阳电池的制备工艺，参观的时候学生还是提出为什么这些电池都是蓝色的，不能做成其他颜色呢？虽然这些基础的知识都已经在课堂上讲授过了，明显部分学生不知道或者不懂却从来没有人提出过，而在参观过程中他们都想到了这些问题，通过参观学习对这些知识有了更进一步的理解，充分说明了仅有课堂教学远远无法满足该课程的设置目标。因此，除了辅助的课堂实验教学或者视频演示之外，与相关企业开展校企合作教学也是提高学生认知能力的一项重要教学手段。这就要求在该课程的教学过程中，除了加强实验教学还必须加强学校和企业之间的合作，开展合作教育方可取得更好的教学成果。
三、将科研与新技术融入教学培养学生的科技创新能力
素质教育已经是高等院校的重中之重，学校有很多项目都涉及鼓励大学生科技创新，从近代科学技术的发展史我们也可以看出，年轻人在科技创新上有着巨大的潜力。而如何通过有效途径提高工科学生的科技创新能力也困扰着不少教师。同时作为高校教师大多也同时肩负着科研工作，怎么样将自己的科研工作融入日常教学并以此为基础培养学生的科技创新能力也是一个应该认真考虑的重要问题。大学生在科研领域的创新在国际上屡见不鲜，比如在超导领域，MgB2合金超导体以及NaCoO.H2O超导体都是由日本的本科生首先发现的。《太阳能电池技术》及《太阳能发电技术》课程的开设，为科研融入教学提供了良好的载体。太阳电池材料的研究是目前材料科学的一大热门研究领域，这样可以在教学过程中使学生了解到最新的材料研究，从而让学生了解到了什么是科研，科研对实际生活又有着怎样的影响，从而激发学生的学习兴趣。而《太阳能发电技术》主要包括太阳辐射、电池制造、组件制造、系统原理、系统设计、部件选型以及控制器逆变器原理等技术。它包含了多门理论性和实践性都很强的专业课程，涉及的知识面广、内容概念多，为大学生创新提供了一个良好的平台。学生在老师的指导下开展太阳能电池及发电技术的研究，查阅资料、进行光伏发电方案的设计，促使学生将所学的电学、材料学、物理学等学科联系起来。有利于调动学生的学习积极性，激发学生的科技创新兴趣，培养学生分析和解决问题的能力[3]。
四、课程考核形式多样化
基于该课程的实践性特点和教学目的，可以在传统卷面理论知识考核的基础上增加多样化的考核形式，比如系统设计作品展示、成果汇报等多种方式进行考核，综合考核专业知识、专业技能等方面。对采取不同方式、对各个不同方面进行考核的结果，通过一定的加权系数评定课程最终成绩。
五、小项目形式完成课程设计
在网络化的今天，课程设计面临的一大问题就是论文在网络上复制粘贴完成。而作为实践性较强的太阳能发电方向的毕业生，我们是否可以改变思路，课程设计不再局限于理论推导而转向实践性课程设计。指导老师可以根据地理情况和电网分布情况选择合适的条件用于学生自主设计光伏发电站，包括太阳能电站地点选择、可行性分析、电站规模及组成、蓄电池容量、光伏电站年发电量及经济效益、光伏电站整体布局（组件串并连设计、汇流箱排布、电缆连接、线管地槽整体排布、电缆规格及用量计算、线管规格及用量计算、配电房及看守房布置、支架定点图等）、系统防雷及监测、电网安全性等部分内容[4]。相信完成这样的课程设计，可以培养学生查阅文献和市场调研能力，对其今后独立从事光伏产业内业务是非常有帮助的。这样的课程设计比普通的论文撰写更能提高学生的专业水平，从而使学生的能力达到甚至超越该学科的培养目标。
本文根据《太阳能发电技术》的实际教学经验以及该课程的教学目标，探讨了在现有教学模式基础上需要进行的一些改进。作为工科应用型创新人才，最重要的是应该具有很强的独立获取和应用知识的能力，而传统的理论教学为主模式则很难让学生将书本知识与实际光伏工程结合起来，也就无法真正理解光伏发电系统。本文提出了加强实验教学、开展校企合作教学、将大学生创新融入教学以及改变传统的考核方式等，其实质都是为了改变目前理论教学为主体的教学模式，将实验、实践教学等过去不被重视的教学方式引入这些实践性较强的课程，探索新的教学模式，从而培养出更适合现代企业、社会所需的高层次人才，达到开设该专业的最终目标。
参考文献：
[1]白连平，张巧杰.光伏发电实验设计探讨[C].第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（2）：602-605，2008-04，中国陕西西安.
[2]赵涛，李国强.独立学院校企合作人才培养模式探索与实践[J].实验室科学，2012，（6）：1.
关键词 太阳能；开发利用；一体化构想
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0040-02
0 引言
地球作为人类生存的家园，其能源资源大多数都是属于不可再生的，而在当前世界经济急速发展的状态下，各种能源资源的消耗也不断加剧。在我国，虽然地域辽阔，总体上的各种资源储量相对较大，但是其作为一个发展中国家，而且人口基数较大，对能源的消耗上是十分严重的，加之科学技术的发展落后于发达国家，在能源的利用上其效率又呈现普遍偏低的想象。因此，合理开发新能源对于我们这样的国家来说意义巨大。太阳能作为一种可再生资源，其既环保又安全，在开发利用上具有非常高的价值和效益。本文主要针对当前太阳能的使用情况进行论述，并对太阳能供热供电的一体化作出相关构想，以期设计出合理的方案，运用到现实生活中来。
1 太阳能利用情况
太阳能作为一种无污染，能量又巨大而且在某种程度上属于不会枯竭的能源，其能够为人来带来非比寻常的价值。虽然太阳能具有如此多的优点，但是在实际利用上，仍然存在一些难以解决的问题。比如太阳辐射到地球的能量很大，但是其投射面较广，分布过于散漫，这在搜集利用的过程中对设备的要求及造价比较高；而于此同时，太阳能的利用还存在气候环境的影响，尤其是雨雪天气下，太阳能的接受将受到严重的制约，在某些特定的地区，其运用基本不能实现规模化等。
就目前对太阳能的开发利用上，主要有直接利用太阳能的热效应，将水等物质加热，像现在比较普遍的太阳能热水器等；还有就是将太阳能转化为电能，通过一定的条件，将电能储蓄起来然后进行别的用途，在这方面有光伏发电等；而另外，在太阳能的利用上还可以采用光化学转换的方式，即直接将太阳能用来分解水等物质进而制取氢气。下面主要谈谈太阳能发电技术和供热技术的应用。
1.1 太阳能发电
1.1.1 热力发电
太阳能热力发电即将太阳能的能量集中搜集起来再加以利用的发电技术，其基本原理亦是采用太阳能搜集器吸收能量，再将能量传输到发电机上。太阳能的热力发电比传统的发电更具优势，传统的火力发电对环境造成的影响比较大，而且消耗的煤炭等资源其花费、需求量都非常大，同时太阳能热力发电在生产上又相对安全。
当前太阳能热力发电技术其所运用的系统主要有三种，槽式系统、碟式和塔式系统，三者在太阳能的利用的运用上程度均不相同，第一种基本实现了规模化、商业化的生产，而后两者仍处于试验阶段。我国的太阳能热发电技术自研究以来虽然已经有几十年，但是由于多种因素的干扰使得这一技术并未得到广泛的应用。
1.1.2 光伏发电
在太阳能发电上，光伏发电是目前比较流行的发电方式。它主要运用半导体材料对光有一种伏特效应，然后将能量转换为电能。光伏发电一般采用蓄电池来存储搜集起来的能量，到了需要使用的时候，再将能量释放出来运输到发电机中，最后不断的产生电能。光伏发电技术本身采用三大部分，最主要是由太阳能电池板、控制器与逆变器构成，而太阳能电池板是该系统的核心部分，无论是在造价还是在所产生的价值方面都是最重要的。太阳能电池板的基本原理是在太阳的辐射下，半导体材料本身就出现了自由电荷，而当自由电荷积累并不断地移动过程中，电流就产生了。
光伏发电技术在近来的发展比较迅速，尤其是在世界上的一些发达国家和地区，他们对于光伏发电的技术研究已经进入到非常成熟的阶段，而且国家政府部分也都纷纷制定了各种开发太阳能的计划与措施，在中国，其太阳能资源的利用前阶段上较少，但随着世界光伏发电技术市场的推动，使得现今的发电事业也进入相对迅猛的时代。
1.2 太阳能供热
说到太阳能供热，几乎每个人都知道太阳能热水器，其对太阳能的利用时采取直接转化的方式，即不需要转化为化学能或者电能。当前在太阳能直接供热的设备中，像太阳能热水器，它们主要用平板集热器、聚焦集热器以及真空管集热器。在太阳能的辐射，集热器开始工作，直接将太阳能搜集起来，化为热能，现代的太阳能热水器大多都是将水分别通入各个细管，其管道能很好的吸收太阳能，在经过一定时间的照射下，太阳能的热效应就使得管道内的水的温度升高，然后将温度已经很高的水送入到保温箱中，再用冷水进行补充，反复以此循环，最终达到不断利用的目的。
2 太阳能综合利用一体化构想
鉴于现今太阳能利用的方式越来越成熟化，我们便可以尝试将太阳能发电技术和供热技术相结合起来，综合开发出比较适用而又具规模化的系统。
2.1 供热供电系统
2.1.1 对发电系统的改造
首先我们可以考虑将供电系统作进一步改造，下面以光伏发电系统为例来说明。在电池板方面，我们采取多晶硅电池，而且其在设备的安装和搭配上配合使用太阳能集热器，电池表面采用低铁钢化绒面玻璃，并且在每块玻璃的间隔处安装上热能传送器，在太阳能的不断照射下，其将能量迅速的搜集起来。要知道，太阳能电池对太阳能的吸收并不是100%，所以在多晶硅材料制成的电池下面安装上太阳能集热器，同时为了加大太阳能的吸收，我们还可以在电池板的对面与地面成一定的角度安装上平面镜，调整平面镜的位置，使其反射光能够再次照射到电池板面上。
其次在发电方面多采用并网式发电技术，虽然当前这种技术的发展受到一些的因素的制约，例如电站本身要求的投资比较大，建设耗用的时间长等等，但是我们可以采取小型的并网发电系统，国内已经有将光伏发电与建筑相结合的例子。
在将太阳能传输到发电机之前，把太阳能集热器与太阳能电池板结合起来，从而在不同的环境和需求中相互切换，由此，我们就可以实现太阳能的供电供热。
引言 太阳能一直被认为是人类社会可持续发展的重要可再生的、清洁的能源,世界各国都把太阳能光伏发电的利用和商业化作为重要的发展方向。从世界范围看,从2002~2009年,全球光伏电源累计安装容量从2175•5兆瓦增长到22928•9兆瓦,增长幅度达9•5倍之多。根据欧洲JRC的预测,到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用,达到10%以上;2050年太阳能发电将占全球总能耗的20%,到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用[1]。每年中国陆地接收的太阳辐射总量相当于24000亿吨标准煤,约等于1000年的能源消费量;全国总面积2/3地区年日照时间都超过2000小时[2]。 目前太阳能主要用来发电和发热。我国太阳能热水器年生产能力已达到2300万平方米,太阳能热水器使用总量超过1•2亿平方米,占世界总使用量的60%[3],与此相比,我国光伏产业与国际光伏发展仍有较大的距离,世界光伏产业每年以31%的速度发展,而我国的光伏产业每年增长率仅为15%[2]。我国具有发展太阳能的天然基础,有效利用太阳能资源已经成为解决我国能源环境问题的重要突破口之一,学者张治民认为制约我国太阳能资源发展的重要问题就是技术层面上的落后[4],太阳能光伏技术扩散问题亟待解决。本文运用基本扩散模型对我国太阳能光伏发电技术扩散趋势进行预测,试图模拟出我国未来太阳能光伏发电技术发展曲线,以期对国家可再生能源发展利用提出政策依据。 1太阳能光伏技术扩散模型构建 1•1扩散模型 在已有的关于新能源技术扩散研究中,扩散模型运用较多。Collantes(2006)[5]运用logistic模型研究燃料电池车的市场增长问题,Masini、Frankl(2002)[6]、Isoard,Soria(2001)[7]、Ibenholt(2002)[8]运用学习曲线对太阳能、风能扩散进行评价,Neij(1997)[9]、Lund(2002)[10]运用经验曲线对新能源技术运用前景及需求,Lund(2005)[11]、Purohit,Kandpal(2005)[12]、UshaRao、Kishore(2009)[13]运用Bass模型对新能源市场扩散问题、印度风能问题进行研究,Peter,Ra-maseshan,Nayar•(2002)[14]运用Rogers模型对发展中国家太阳能光伏市场发展状况进行分析。这些文献研究为本文模型选择提供了基础。按照创新扩散过程的影响因素,可以将上述模型分为3类,内部影响模型,如Logistic模型,考虑系统内部因素主要是过去使用者对扩散的影响;外部影响模型,将技术扩散完全归于系统的外部因素;混合影响模型,如Bass模型,综合考虑了内外部因素对扩散的影响。混合模型中涉及的未知参数较多,对于数据充足性要求较高。外部影响模型将潜在的采用者市场氛围已采纳创新者和未采纳创新者两大类。内部影响模型假定创新扩散完全是由潜在市场内部的信息传播推动,其描述的创新扩散过程与传染病的传播过程相似,也被称为标准传染模型。本文研究认为太阳能光伏技术扩散过程符合传染病扩散过程:即初始阶段技术进入市场,由于潜在采用者的不确定性及技术本身的风险,扩散速度缓慢;加速阶段,随着用户增多,市场传播速度加快,普及量开始迅速增加;饱和阶段,当超过最大加速度点之后,技术市场扩散速度开始减慢,最终达到市场饱和,即最大开发量,这一过程通过下文图1能够清楚的看出。Fisher和Pry(1970)、Henry(1972)和Blaekmna(1974)等人通过比较研究各种技术创新扩散过程,认为内部扩散模型(Logistic模型)可以较好地描述技术创新扩散过程。因此本文研究采用Logistic模型对太阳能光伏技术扩散趋势进行预测。假设在某一时点t太阳能的市场最大开发能力Nt,时间t点上太阳能光伏的市场普及量或者已有的市场潜能为nt,若太阳能光伏技术采用比率为β,则在无限小的时间间隔dt中,市场采用数量可以表示为如下:令f(t)=ntNt,表示时间t上太阳能光伏的市场开发率,即某一时点上,太阳能光伏技术市场普及量nt在最大经济可开发量Nt中所占得比例。公式(1)可以变形如下:在Logistic模型中,市场开发率f(t)可以作为衡量技术扩散程度主要因素,然而现实中,技术扩散速度随着时间的增长呈现缓慢减弱趋势,对此,我们将公式(6)做如下变形:分析公式(7)易知随着时间的无限增长,公式逐渐减小并逐步趋向于0,这一变化趋势与模型假设以及现实都是相符合的,另外,Mansfield认为技术扩散比率与已经采纳新技术市场份额有关[5],由此可知,Logistic模型能够比较合理的解释太阳能光伏技术的扩散趋势。本文模型中自变量只有时间一个量,对于逻辑模型中只有一个自变量的情况,预测结果倾向于定性结果。因此本文的结果更多的定性反映了太阳能光伏发电技术扩散的整体趋势。 1•2模型参数估计 模型中β表示扩散速度,定义为太阳能技术扩散的市场渗透比率,是扩散研究中的关键参数。从公式(4)中可以看出,市场渗透比率在长期过程随着新技术市场占有率的提高在逐步下降,β决定了扩散曲线的斜率和坡度。对于扩散速率β的影响因素,国内外学者研究颇多。Mansifield认为技术扩散比率与技术的投资额度和收益率以及已经采纳新技术市场份额有关[6],R•Kemp(1997)认为影响可再生能源扩散过程的主要因素为采用者特征,社会经济环境特征、技术本身及技术使用者特征,Jacobson,Johnson则通过技术系统视角认为社会受众知识基础,政治环境制度以及技术原动力三方能够影响可再生能源扩散速度[15]。Reddy和Painuly则通过采访利益相关者,得出政府介入以及提高可再生能源贡献能够加快可再生能源扩散速度[16]。Peter通过研究太阳能光伏技术扩散研究发现,财政收入,政府导向积极性,投资成本,技术可靠性,信息传播程度以及环保意识能够影响新能源技术扩散速度[17]。所有这些因素对于估计β的值都有影响作用,但是在新能源研究中,这方面的数据相对较少。在Logistic模型中,数据充足时,参数估计方法通常有普通最小二乘法(Bass,1969)、极大似然估计法(sehmittlein,1982)和非线性最小二乘法(Srinirasna,1986)。而在缺乏有效数据的情况下,参数可以通过管理判断或者历史上类似创新的扩散情况来获得,用历史数据估计模型中的参数值作为一种数据确实情况下的估值方法被众多学者论证过[13],Collantes根据市场竞争者的历史数据估计出了燃料电池车的市场扩散速率,并证明了历史数据估值的有效性[5]。我国学者李继峰,张阿玲在对我国新能源可再生能源发展预测研究中,参数β值的确定也采用了专家意见及经验数据[1]。国外学者在研究太阳能光伏技术扩散方面数据较为全面,根据文献研究,德国,芬兰,以及世界范围下的太阳能光伏技术扩散市场开发率要达到50%,分别需要21、23、44年的时间,其扩散速度也有较大差别。我们取3种情况下的平均值作为假设条件下我国太阳能光伏技术扩散系数,其中扩散比率Ttop,β取自表1,将这两个参数值代入公式Ttop=α/β得α的值。参数值计算结果如表2所示。#p#分页标题#e# 2我国太阳能光伏发电技术市场扩散预测及分析 本文选取1996年为基期,对应t=1,根据上文所得α=7•626,β=0•229,将其代入公式(2),整理得出我国太阳能光伏技术市场扩散曲线如公式(8)又f(t)=ntNt,nt值取太阳能光伏发电安装容量,通过计算得出我国太阳能光伏发电的最大经济可开发量Nt。在模型中nt指产品销量数值,但由于发电量与使用量基本相等,因此本文中nt的取值选取太阳能光伏发电安装容量数据,符合模型要求。本文研究数据取自《BP能源统计年鉴2010》。 2•1我国太阳能光伏发电最大经济可开发量估计 通过模型估算,得出我国1996~2009年太阳能光伏发电最大经济可开发量Nt,如图2所显示,1996年我国太阳能光伏发电最大经济可开发量为1625•64兆瓦,2000年增加到12344•17兆瓦,实际开发量增加到19兆瓦,2008年,太阳能光伏技术发电最大经济可开发量达25379•13兆瓦,实际安装容量则增加到145兆瓦,而2009年太阳能光伏技术发电最大经济可开发量达25379兆瓦,实际安装容量迅速增加到305兆瓦,但利用率也仅为1•2%。图3显示了我国1996~2009年太阳能光伏市场的发展趋势,可以看出我国太阳能光伏市场发电安装容量逐年上升,自2005年开始呈现稳定快速的增长势头。从整体发展来看,太阳能光伏技术市场普及量都呈上升趋势。太阳能光伏发电最大经济可开发量在增长过程中存在短期起伏,但总体趋势缓慢上升,通过数据分析可以看出,我国太阳能光伏利用率较低,太阳能光伏发电的发展空间巨大。 2•2太阳能光伏技术扩散发展预测 根据模型,对我国2010~2030年间太阳能光伏技术市场扩散情况做出预测,得出太阳能光伏技术市场扩散曲线如图4。假设影响因素不变,以目前扩散速率,在2020年我国太阳能光伏技术市场开发率则能达到12%以上,而到2030年我国太阳能光伏发电技术市场开发率则将达到59•06%。将2010~2030年间的扩散趋势分解为两步,分别为2010~2020年,2021~2030年。可以看出2010~2020年我国太阳能光伏发电技术扩散较之2021~2020年更为快速。从2010~2020年,国家对于新能源的一系列政策及财政支持逐步发挥作用,大力促进了太阳能光伏的发展,扩散曲线较为倾斜,可见扩散趋势较为显著;从2020~2030年扩散势头开始呈现直线上升趋势,扩散的步调也开始趋于平缓,太阳能光伏发电市场发展趋于逐步成熟阶段。根据国家“十一五”国民经济发展规划(2005~2010年),到2020年我国太阳能光伏累计安装容量将达到28550兆瓦,光伏发电需求将增长到1•21%。中国电力科学院的研究表明,在考虑到开发煤电、水电和核电的情况下,2010年和2020年电力供需的缺口仍然分别为6•4%和10•7%[3],这个缺口正是需要用可再生能源发电进行补充的,太阳能光伏发电将成为解决我国“电荒”及高耗能问题的重要能源。 3结论及展望 每年中国陆地接收的太阳辐射总量相当于24000亿吨标准煤,约等于1000年的能源消费量[2],本文通过对我国2010~2030年之间的太阳能光伏技术市场开发率进行预测,得出在2020年我国太阳能光伏发电市场开发率将达到12%。2030年我国太阳能光伏发电市场开发率将达到59•06%,假设我国太阳能资源仅50%用来发电,则到2020年时,每年太阳能光伏发电量即相当于144亿吨煤,到2030年这一资源优势将更加明显。我国在发展太阳能光伏技术上制定了各个时期的目标,政府出台了大量的的支持及鼓励政策,并实施大范围有力的补贴资助。就太阳能项目工程而言,“太阳能屋顶计划”已经在全国部分城市开展,有效地推动太阳能资源利用。新修订的可再生能源法也提出实行可再生能源发电全额保障性收购制度,这些都将加速太阳能光伏发展,对于改善我国能源结构,实现节能减排有重要意义。
关键词：太阳能；路灯系统；设计；优化；
中图分类号：TK519 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-06-00-01
引言
绿色能源和可持续发展问题是21世纪人类面临的重大课题，开发新能源，对现有能源的充分合理利用已经得到各国政府的极大重视。太阳能发电作为一种取之不尽，用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有的发展。随着产业化进程和技术开发的深化，它的效率、性价比得到不断提高，随着相关技术的日趋成熟，在各个领域得到了广泛的应用。在照明领域，太阳能路灯作为光伏发电系统的主要应用模式，被越来越多的所认识并接受，同时也极大地推动着中国“绿色照明工程”的快速发展。太阳能路灯作为新能源的一个典型应用，在国内不少地区都有相应的应用实例，它的一次性投资安装，无需日后电费开支，无需架设输电线路或铺设电缆，清洁环保，维护费用低等优点，受到人们的欢迎。
一、太阳能系统工作原理
太阳能路灯系统用电是使用光生伏特效应原理制成的太阳能电池，白天电池板接受太阳能辐射能并转化为电能输出，经过充、放电控制器储存于蓄电池内，夜晚蓄电池通过控制器给照明灯具提供电能。通常使用定时和光控两种方法来对太阳能路灯的工作时间进行控制。控制器通过控制太阳能方阵的输入和输出产生所需要的电压和电流给蓄电池充电，根据蓄电池的容量和电压状态对蓄电池进行相应的浮充或均充，在晚上蓄电池给负载供电。当蓄电池的电压过高时，输出功率将使负载脱离保护负载设备，如蓄电池电压过低，输出功率板也将切断负载以保护蓄电池，控制器还具有反向放电保护、极性反接电路保护等功能。太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳，有的还要配置逆变器。太阳能电池板是太阳能路灯中的发电部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。太阳能是辐射能源，受气候、地理等环境条件的影响很大，资源的不确定性导致发电系统输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。蓄电池一般可选择铅酸蓄电池、Ni―Cd蓄电池、Ni―H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，蓄电池过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池的寿命，另一方面造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、路灯负荷相匹配。
二、系统工程设计
（一）光源选择：目前，针对太阳能路灯专用的光源较少，为减少有限能量的损失，光源尽量选直流光源。同时由于太阳能电池组件发电昂贵，还要求所用光源节能，光电转换效率高，所以太阳能路灯采用 Led 光源最合适。
（二）太阳能电池板的设计应根据灯具负载要求，合理选择确定电池板种类、输出功率，尺寸大小等，根据电池板的转换效率，电池板转换效率，工作电流，工作温度，抗风强度，有效寿命六项技术参数，确定校核其对负载和周围环境的适应性。
（三）太阳能电池板的方位角及倾斜角设计。1、太阳能电池方位角的选择。在我国，太阳能电池的方位角一般都选择正南方向，以使太阳能电池单位容量的发电量最大。如果受屋顶、土坡、山地、建筑物结构及阴影等的限制时，则应考虑与它们的方位角一致，只要在正南±20℃之内，都不会对发电量有太大的影响，条件允许的话，应尽可能偏西南 20℃之内，使太阳能发电量的峰值出现在中午稍过后某时，这样有利于冬季多发电。2、太阳能电池倾斜角的选择。最理想的倾斜角一般取当地纬度或当地纬度加上几度作为当地太阳能电池组件安装的倾斜角。如果能采用计算机辅助设计软件，可进行太阳能电池倾斜角的优化设计，使冬季和夏季能够兼容就更好了，这对于高纬度地区尤为重要。高纬度地区的冬季和夏季水平面太阳辐射量差异非常大，辐射量之差变小，蓄电池的容量也可以减少，求得一个均衡，使系统造价降低，设计更为合理。
（四）太阳能蓄电池组的设计。太阳能蓄电池组的容量确定取决于当地连续阴雨天数，蓄电池组容量还要与电池板的功率相适应，应确保电池板在两个连续阴雨天数之间将电池充满，容量过大，蓄电池长期处于欠电压状态，则会影响电池寿命，同时造成不必要浪费。蓄电池额定电压应与灯具工作电压相一致。
（五）太阳能路灯系统的抗风设计包括电池组件及支架的抗风设计和灯杆的抗风设计，选定电池板组件后，必须根据当地气象部门提供的最大风速数据对电池板进行抗风强度验算，所选定电池板的风压参数不能小于当地最大风速下的风压值，根据选定电池板组件的面积可以计算出整个电池板组件传递给灯杆的最大风荷载。根据选定的灯杆高度、灯杆断面尺寸，以及灯杆基础尺寸数据，由结构设计人员对灯杆强度以及基础荷载进行设计校核。
三、工程设计的系统优化
（一）市电互补型路灯。市电互补型太阳能路灯，用于有市电电源的区域，目前在城市太阳能路灯改造中的应用比较多。
（二）风光互补型路灯。由于风力发电系统成本低，风能和太阳能在许多地区都具有互补性，从而可以大大减少蓄电池的储存容量，因此风-光混合系统的投资一般比独立太阳能光伏发电系统可以减少 三成左右。
（三）太阳光追踪发电。追踪太阳的轨迹可以明显增强光伏电池的日照强度。为了更好地追踪太阳的轨迹，不但要知道太阳的方位角和高度角，还要知道太阳运行的轨迹。这就要求追踪装置以固定的倾角从东往西跟踪太阳的轨迹。为了降低成本提高效率，可以采用人工跟踪，每天每隔2小时，对着太阳进行调节。
上述三种方式皆为有其他辅助照明电源，此时电池容量可不考虑连续阴雨天数的影响。只考虑当天一晚的用电量，连续阴雨天时，由辅助电源供电，这样可大大减少蓄电池容量。但相应辅助电源的成本会增加，需要通过测算评估后确定。
参考文献：
[1]和震环.党国栋 太阳能路灯系统的工程应用与设计[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版） 2012（23）
[2]孔凡建 太阳能路灯的设计和应用 2003
关键词：太阳能利用、光伏发电、市场现状、发展前景、经济价值
中图分类号：TK511文献标识码： A
引言
太阳能是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作集热或发电。太阳能是可再生能源，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。自1995年以后，世界太阳能利用进入一个新的发展期，太阳能利用与世界可持续发展和环境保护紧密结合；在加大太阳能研究开发力度的同时，注意将科技成果转化为生产力，加速商业化进程，扩大太阳能利用领域和规模，经济效益逐渐提高。
当今世界，化石能源日趋紧张，环境污染日益严重，为了顺应节能环保、绿色低碳的能源利用趋势，本文从太阳能发电系统组成入手，分析了太阳能光伏发电的投资费用、运营成本、政策补贴、发展前景等问题，对太阳能发电的前景做出展望。
太阳能系统介绍
2.1太阳能光伏发电系统组成
太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。各部分的作用为：
（1）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
（2）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
（3）蓄电池：一般为铅酸电池，一般有12V和24V这两种，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。
（4）逆变器：在很多场合，都需要提供AC220V、AC110V的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。为能向AC220V的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。
太阳能相关政策
国家相关政策
2013年8月31日，国家发展改革委出台《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》（发改价格[2013]1638号），对光伏电站实行分区域的标杆上网电价政策。
通知明确，对光伏电站实行分区域的标杆上网电价政策。根据各地太阳能资源条件和建设成本，将全国分为三类资源区，分别执行每千瓦时0.9元、0.95元、1元的电价标准。对分布式光伏发电项目，实行按照发电量进行电价补贴的政策，电价补贴标准为每千瓦时0.42元。 通知指出，分区标杆上网电价政策适用于今年9月1日后备案（核准），以及9月1日前备案（核准）但于2014年1月1日及以后投运的光伏电站项目；电价补贴标准适用于除享受中央财政投资补贴之外的分布式光伏发电项目。标杆上网电价和电价补贴标准的执行期限原则上为20年。国家将根据光伏发电规模、成本等变化，逐步调减电价和补贴标准，以促进科技进步，提高光伏发电市场竞争力。
北京市太阳能光伏发电经济价值分析
北京市气候条件
根据调查北京市历年气候条件得知，北京的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均日照2780.2小时，属于比较优质的太阳能发电区域，平均每年为115.84天，平均每天约7小时40分钟。
经济测算补充说明
1. 分布式太阳能发电享受0.42元/度的光伏发电补贴政策；
2. 对于屋顶放置的分布式光伏发电项目来说，1MW的装机容量大概需要1.2万-1.5万平米的屋顶面积；
3. 目前太阳能发电的投资成本在8-10元/W左右,本测算中取9元/W；
4. 对于北京市来说，适用于光伏发电的全年满发小时数为1100-1300小时，鉴于北京市雾霾天气严重，而雾霾对于太阳能发电的影响较大，所以本测算中取1100小时；
5. 光伏发电项目的后期维护成本很低， 10MW的光伏发电项目，其每年的维护费用约为50万元（包含人工费用）。
太阳能光伏发电经济价值数据分析
以北京地区为例，根据北京市气候条件及能源公司到京仪集团和中材天华国际光伏工程技术有限公司调研的数据得知，目前北京市分布式太阳能发电相关数据如下表所示：
由上表计算得出，在比较理想的光照条件下，1MW光伏发电项目经济分析如下：
下面列举北京某太阳能项目经济分析的实际案例，进一步佐证本文中对太阳能发电经济价值分析的结果。
北京某影视产业园屋顶光伏电站项目
项目地址：北京东五环外，可利用屋顶面积约3800平米。项目所在地太阳资源辐射量在120-140千卡/cm2（5020-5840MJ/m2 )之间。鉴于光伏行业现状综合考虑，计算发电量时，太阳能年辐射量取4000-4650MJ/㎡，峰值日照时数取1250h。
初步估算可安装光伏发电容量350kW，本工程实际安装容量为348.4kW,得出本工程第一年理论发电量为43.55万千瓦时。电池组件在光照及常规大气环境中使用会有衰减，按系统每年输出衰减0.8%计算，25年累计发电量为783.46万kwh,平均每年发电31.34万kWh/年。
下表为该项目经济价值分析：
根据两个太阳能项目的对比结果可知：理论研究得出的数值与实际案例相符。不同项目条件下，太阳能屋顶光伏发电项目的投资回收期一般为6-9年左右，在现有补贴政策下，太阳能发电具有较好的经济收益和投资价值。
结语
分布式光伏电站工程的建设，符合我国可持续发展能源战略规划，也是发展循环经济模式，建设和谐社会的具体体现。对于促进节能减排、打造低碳城市将产生积极的推动作用，同时对推进太阳能利用及光伏发电产业的发展进程具有非常大的意义。
自1995年起，太阳能光伏发电进入了一个新的发展阶段，由于技术水平的提高，太阳能项目初投资的关键——太阳能板的造价平均每五年降低一半，由此发展下去，太阳能发电必将迎来发展的黄金期。
参考文献：
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[5] 郑拴虎.2013北京能源发展报告. 2013.
[6] 郑建涛，斐杰.我国聚光型太阳能热发电技术发展现状[J].热力发电，2011（2）.
关键词：生态城市；绿色建筑；生态建筑技术
引言
“人创造了城市，却失去了对城市的控制，在城市中逐渐丧失了自我”（黄光宇 2002）。
1、生态城市的概念
生态城市的概念是在20世纪70年代联合国教科文组织“人与生物圈计划”研究过程中提出来的，它把生态城市定义为“从自然生态和社会心理两个方面去创造一种能充分融合技术与自然的人类活动的最优环境，诱发人的创造力和生产力，提供高水平的物质和生活方式”。
而我国学者对生态城市比较完善的定义是：生态城市是全球或区域生态系统中分享其公平承载力份额的可持续子系统，基于生态学原理建立的自然和谐、社会公平和经济高效的复合系统，更具有自身人文特色的自然与人工协调，人与人之间和谐的理想人居环境。
2、生态城市下的绿色建筑
生态城市的城市评价指标有多项，其准则分别为社会生态文明度、经济生态高效度和自然生态和谐度三类，共64项单指标。而笔者就其中的自然生态和谐度为立足点，讨论绿色建筑的建造和使用建筑生态技术之间的关系。
绿色建筑亦称为生态建筑、可持续发展建筑。即在建筑全寿命周期内使用消耗能源最为节约建筑，在经济，能源等各方面保持平衡的建筑就是绿色建筑。
3、绿色建筑与生态建筑技术
3.1、当代生态建筑技术
当代生态建筑技术主要通过高效利用、循环使用能源和使用再生材料等方法，把建筑的舒适性同生态的良性循环充分结合，为保护自然、利用自然、融入自然、低能耗的生态建筑提供强有力的技术支撑。建筑围护结构隔热保温技术，建筑遮阳技术，屋面节能技术，太阳能利用技术，采暖和供热技术等等。通过各种生态建筑技术来达到节能减排的目的，来建造绿色建筑，最后实现生态城市的建设。
3.2、建筑围护结构
随着时代的发展，围护结构也取得很大发展，它的功能和作用越来越完善，给人带来更舒适的室内热环境。一方面，材料和构造技术的进步提高了围护结构的保温、隔热和密闭性能，出现了保温屋顶、保温墙体、保温门窗，及提高了舒适性也满足了节能要求：另一方面，围护结构被赋予更多内容，满足传统的功能要求外，更成为采集利用自然可再生资源的有利场所。
墙体、门窗、屋顶、楼地面都是建筑的最主要的围护结构组成部分。在现代建筑墙体中居于主导地位的复合墙体，还有更多的新式墙体，玻璃幕墙、双层玻璃幕墙、绿化墙体等等，随着太阳能技术的运用，太阳能集热蓄热墙和太阳能电力墙更是赋予墙体节能新的方式。
门是联系建筑内外的通道，窗户是建筑中面积最大的透明构件，太阳辐射通过窗直接进入室内，带来辐射热量。门窗本身的热工性能影响围护结构的隔热保温性能，而且门窗需要经常开启，其气密性对保温隔热也有较大的影响，是围护结构中的薄弱环节，在围护结构整体的热损失中，门窗的热损失达到40%。现在建筑技术在加强门窗的气密性，同时逐步研发具有保温隔热性能的窗用玻璃和窗用薄膜等，以此来达到节能的目的
屋顶是对室内热舒适性影响最大因素，现代新型屋顶形式在逐步出现使用。种植屋面和蓄水屋面在减少屋顶得热、减少热量传递；通风屋顶和架空屋顶可以有效通风隔热，降低室内夏季高温；自控光热屋顶可以根据室内需求自动调节太阳辐射量。还有很多传统构件，随着时代的变化，那些构件也在不断进化，通过各种方式，采用新的材料、构造、技术，对降低建筑能耗的意义越来越重大，目标越来越明确，是人们不可忽视的环节。
3.3太阳能建筑材料
在建筑使用能耗中， 最主要的是冬季采暖和夏季空调降温的能耗，这方面的主要问题是建筑围护结构的保温性能太差。不断涌现的新型围护结构构造技术和新型建筑材料试图从根本上解决这个问题。透明热阻材料组合墙、吸热中空玻璃、硅气凝胶特种玻璃等新型建材可以使维护结构的能耗大大降低。而在建筑中利用太阳能电池为建筑提供能源， 既无污染，又无噪音，并由可再生能源提供燃料，是理想的生态建筑光电材料。但由于价格制约，无法大规模推广。随着技术的发展，太阳能电池可与建筑材料构件组合，形成一种新的建筑材料， 成为建筑整体的一部分，如太阳能光电屋顶、太阳能电力墙以及太阳能光电玻璃 ， 它们可以获得更多的阳光，产生更多的热量，又不影响建筑的美观，是未来的生态建筑复合型材料。将太阳电池和建筑屋顶、墙壁和窗户相结合，可以充分利用太阳能发电，出现了所谓的 “太阳电池幕墙”、“太阳电池窗户”和“太阳电池遮阳篷”等新型建筑材料和构件。随着科学的进步，太阳电池的转换效率将进一步提高，并且随着生产规模的扩大，电池成本也将大大降低常规能源的消耗和减轻环境污染，是未来生态城市中不可缺多少的生态建筑材料。
5、总结
生态城市从其理论诞生的时刻起，就体现了人类对城市可持续发展模式提出的目标。生态城市的提出标志着人类社会进入了一个新的发展阶段，即生态文明的时代。正如人类对文明的追求永不停息，我们对生态城市的理解也将在文明的进程中继续发展，随时代的步伐而永不止步。
6、参考文献
[1] 张坤民，温宗国，杜斌，宋国君.生态城市评估与指标体系[M].北京：化学工业出版社，2003.
[2] 卜一德，赵亚军，秦家顺.绿色建筑技术指导[M].北京：中国建筑工业出版社，2008
[3] 刘念雄，秦佑国.建筑热环境.建筑热环境[M].北京：清华大学出版社，2006
[4] 杨荣金，舒俭民.生态城市建设与规划[M].北京：经济日报出版社，2007
原油价格居高不下，传统电价成本也节节升高，随着日、韩等国政府，持续加码太阳能光电补助，以及近百家业者投入晶硅原料制造，太阳能发电成本可望降低，并成为下一波重要替代能源。
薄膜太阳能技术持续发烧
根据iSuppli 推估，到2012年全球太阳能电池市场的市值将从2007年的96亿美元增长到221亿美元。其中，薄膜太阳能电池的市占率将从2007年的5%增长攀升至20%以上，复合增长率高达70%。包括夏普、三洋、三菱电机，以及台湾的益通、绿能、茂迪、联相光电等公司都已相继投入薄膜技术领域。广大的商机也让相关的设备业者摩拳擦掌，希望进入这个新兆元产业。
PV Power Expo Taiwan 2008特别邀请夏普、三菱重工、联相光电和三洋电机等企业代表，从薄膜单晶硅之应用，以及CIS、CdTe、II-VI…等不同薄膜电池材料的应用，深入剖析最新薄膜电池的发展趋势。
多晶硅原料短缺问题可望舒缓
工研院太电中心主任蓝崇文指出: “随着全球越来越多业者投入多晶硅原料制造，例如韩国DC Chemical以及日本M.Setek投入量产，预估未来约有20家可成功量产，缺料问题可望获得解决，市场也会因为多晶硅原料成本下降，启动另一波更大的增长。”
针对硅材料发展，SEMI台湾地区太阳光电产业促进会主席暨益通光能股份有限公司蔡进耀将主持“太阳能多晶硅材料论坛”，与日、韩两大硅晶圆材料制造商--东洋制铁化学资深副总李宇铉及M .Setek总裁Ritsuo Matsumiya，共同讨论未来多晶硅材料发展、应用，及技术研发。
降低成本、营销国际―标准与认证刻不容缓
SEMI全球总裁暨执行长Stanley Myers表示:“尽管用于硅晶圆生产的SEMI M6标准已经被应用在太阳能电池的生产上，太阳光电产业仍需加快发展国际技术标准的脚步，来降低生产成本并加速研发投资。”因此，“太阳光电及平面显示器产业工安环保技术研讨会”中，SEMI将与主要设备业者共同探讨如何运用SEMI的标准活动协助PV产业降低成本。
取得国际认证为太阳能模块和电池业者成功打入国际市场的关键，SEMI邀请美国UL、德国abakus Solar AG、台湾地区工研院太电中心，以及 DuPont等企业组织代表，从模块设计和制造技术及可靠度技术验证的角度，说明性能测试、安全测试、可靠度测试，以及电与热性能测试等验证重点。
【关键词】 太阳能 应用技术 环境
1 太阳能电池的类型及工作原理分析
1.1 太阳能电池的类型分析
按照不同的标准能够将太阳能电池分成不同的类型，按照结构对其进行分类主要能够分为异质结电池、同质结电池、光化学电池、肖特基结电池。以异质结电池为例，它主要是通过两种不同的半导体材料，在相接的界面上构成一个异质结的太阳能电池，倘若是两种异质材料晶格结构相近，以及界面的晶格匹配比较完好，那么就称为是异质面电池[1]。按照材料进行分类，就能够分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池。经过科学技术的发展现在已经有了新型材料的太阳能电池，例如燃料敏感化太阳能电池以及化合物半导体太阳能电池。
1.2 太阳能电池的工作原理分析
太阳能电池在工作原理方面主要是基于半导体光生伏特效应，然后将太阳能辐射能直接的转化为电能，在晶体中的电子数目总是和核电荷数相一致，故此P型硅以及N型硅对外部来说是电中性的。将其在太阳光下进行照射，只是被加热，在外部没有发生任何变化，尽管是光的能量通过电子从化学键当中得到释放，由此也会产生电子空穴对，而在短时间内又被捕获，就成了电子和空穴复合。针对不同的材料太阳能电池而言，光谱相应范围也有所不同，但在光电转换的原理是相同的[2]。在P-N结的内建电场的作用下，N区空穴向P区进行运动，电子则是相反进行运动，最终形成太阳能电池受到光面大量负电荷积累，在电池背面有大量正电荷积累，通过导线进行连接负载就能够有电流通过。
2 太阳能电池的制作、性能及应用技术分析
2.1 太阳能电池的制作与性能分析
太阳能电池的硅材料原料是石英砂，将其放入到电炉中用碳加以还原能够得到冶金硅，好的冶金硅在纯度上能够达到百分之九十八到九十九。太阳能电池的制作过程主要就是：将切好的硅片表面可能有油脂及金属屑等污染物，通过化学剂进行清洗。然后将切割的硅片表面留下切割损伤，通过表面腐蚀去除。在表面硅片基础上能够制作P-N结，这是比较关键的一个工艺，空间用太阳能电池的电极通常是采取真空蒸镀以及光刻技术制备，制备栅线电极遮光面积小能够提高短路电流以及转换的效率，然后进行测试分档[3]。
太阳能电池的标准测试温度在二十五摄氏度，但在实际的工作温度却要高很多，开路电压随温度的升高而降低，温度升高一摄氏度电压就会降低2―2.6mV，填充因子随着温度的升高而降低，短路电流随着温度的升高会在一定程度上升高。从这些方面的情况进行综合来看，太阳能电池的转换效率会随温度的升高而降低。在温度不发生变化的情况下，光强度的增加，短路电流呈线性增大，而此时的开路电压会呈现对数的增加。
2.2 太阳能电池的应用技术分析
太阳能电池最大功率跟踪技术的实现应用，实质上是动态寻优的过程，通过对太阳能电池当前的输出电压以及电流的检测，得到当前太阳能电池输出功率，然后和已经储存前一刻的功率相比较，进行舍小取大，然后再次的检测和比较，这样就能够将太阳能电池动态的工作在最大的功率点上。
太阳能发电应用领域中，尽可能提高太阳能电池板的输出功率，太阳能电池输出特性为非线性，并受到光照强度以及环境温度影响。其中最大功率跟踪在太阳能电池中的应用方面，主要体现在独立光伏发电系统上，负载所消耗的能量，均是通过太阳能电池发电系统进行提供的，所以太阳能电池方阵光照射时所产生的电力是系统中的主要能量来源[4]。
而在并网光伏发电系统方面，这一光伏系统的最大特征就是太阳能电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网。太阳能电池组件在阴雨天气或者是晚上没有产生电能，以及产生的电能不能满足实际的需求负载，就可通过电网进行供电。
太阳能发电由于受到昼夜以及晴雨等诸多因素的影响，故此能够对其进行分散进行，太阳能电池已经日益成为家用电器的能源心脏。其中太阳能电话就是以太阳能作为主要能源的无线电话，它通过顶端安装太阳能接收板，可不断给电池进行充电，只需要在阳光下充电几个小时就能够使用十多天。
近些年的太阳能电池利用在技术上不断的得到突破，使得太阳能光电池的商业化应用要比人们预想的要快。最初的太阳能电池主要是用在人造卫星以及军用航海等领域，在这些方面发挥着重要的作用。当前人们已经能够对太阳能电池的光电效应和利用有了很大程度的了解，这些也是太阳能电池发展的一个重要因素。
3 结语
总而言之，随着当前我国的经济不断发展，对资源的需求量会愈来愈大，加强对可再生能源以及相关技术的发展及应用对推动我国的绿色发展有着重要作用。太阳能电池的相关技术应用正是很好的新能源替代不可再生能源的典型示范，故此要能够在这一方面的理论研究及实践进一步的加强。
参考文献
[1]张世伟.薄膜太阳能电池技术及市场发展现状[J].科技创新与生产力，2012，（07）.
[2]王恩忠.薄膜太阳电池介绍及应用发展[J].新材料产业，2013，（09）.
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[4]于静，王宇，耿魁伟.晶硅太阳电池工业生产中制绒工艺与设备设计要点[J].电子工业专用设备，2013，（04）.
