摘要：能源是人类社会存在和发展的重要物质基础，但从可持续发展的角度出发，化石能源因为不可再生，大量消耗会导致能源枯竭，而且大量的生产与消费也会产生大量污染。为优化能源结构，建立可再生的多样化的新能源结构，大力开发和利用太阳能资源是促进能源持久供应、保证人类稳定的有效途径。而其中太阳能光伏发电技术因为具有资源可再生、成本较低、使用方便、安全可靠等优势，被广泛应用到了通信、工业等领域。本文将在分析太阳能光伏发电基本组成和原理的基础上，结合该技术的应用优势，对主要的几种光伏发电技术及其应用进行阐释说明。
关键词：太阳能；光伏发电技术；应用
1 太阳能光伏发电的组成和基本原理
1.1 太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统由电池板、控制器、蓄电池组和交直流逆变器组成，其中蓄电池是光伏电站的贮能装置，能将太阳电池从太阳辐射能转换来的直流电转为化学能储存，具有储存和调节电能的作用。在不用是将电能转为化学能储存起来，在使用时再将电能释放出来。充放电控制器的作用是避免蓄电池过电充和过放电，从而保护蓄电池不受过充放电的伤害。交直流逆变器的作用是将直流电转为交流电，扩大太阳能电池的使用范围。
1.2 太阳能光伏发电的基本原理
太阳能光伏发电技术是对太阳能资源利用的一种重要方式，其基本原理是基于半导体的光伏效应，利用太阳能电池，当太阳光照到太阳能电池上以后，使电池吸收太阳光能，在电池内电场作用下在电池的两端产生电压，实现将太阳能转化为电能的目标。
2 太阳能光伏发电技术的应用优势
第一，太阳能光伏发电具有先进性的特征，能直接将光子转化为电子而省去了中间的能量转换，发电过程相对简单。第二，太阳能资源是无限的，且具有分布广、光照时间长、无需运输燃料、能就地生产和就地消耗等特点，只要利用好太阳能资源的特征就能无限极使用。第三，光伏发电因为省去了中间能量转换的过程，且不用机械部件和其他燃烧过程，所以在发电过程中不会产生大量的噪音污染、温室气体等污染，具有环境友好型的特点。第四，太阳能光伏发电站的建设和后期维护都相对简单，都是模块化标准化的结构，规模大小随意，当想要扩大容量时也比较简单，且在管理方面无需人员值班看守，省去了一笔不小的管理维护费用。
3 太阳能光伏发电技术
3.1 太阳能电池技术
光伏电池在太阳能光伏发电系统中占有重要的位置，但有关光电转化效率和生产成本的问题一直是阻碍太阳能光伏发电普及应用的关键因素之一。随着科学技术的发展，通过在光伏电池中国加入非硅类的材料来降低材料制作成本，降低半导体材料对电能的消耗。比如在太阳能照明系统安装过程中，采用4块太阳能电池板，一个太阳能控制器，16块免维护的铅酸蓄电池和一个交直流逆变器。在实施时，将制作好的太阳能办支架安装在楼顶，然后固定好4块太阳能板，再将16块蓄电池按照接线的工艺串并联连接，并放在加工好的固定架上，使太阳能电池板将接受到的能量通过太阳能控制器传输到蓄电池中储存起来，太阳能板充满电以后可以连续工作至少8个小时，而蓄电池储存起来的电能在通过逆变器转化后可以供照明系统使用，能在任何时间提供照明电力。为比年太阳能电池受到阴雨天的影响，与市电系统互补供电，能保证在太阳能蓄电池放电完以后可以快速切换到市电照明系统中，这样既实现了节能环保的目标又不会影响正常使用。同时将蓄电池设置在恒温环境，能避免太阳能蓄电池受外界不利因素的影响，有利于充分发挥太阳能电池的作用。
3.2 聚光光伏技术
太阳能在转换、传输的过程中会产生一定损耗，为尽量提高对太阳能的利用率，采用聚光光伏技术，一方面能减少传输路径对太阳能的损耗，另一方面还能提高对太阳能的利用率。聚光光伏的工作原理是，利用反射或折射的聚光原理聚集太阳光，可采用面积较小的高性能聚光电池来聚集太阳光，提高太阳光照辐射的密度，从而达到提高发电功率的效果。常见的聚光装置形式有槽面聚光器、八面体聚光器等。
3.3 最大功率点跟踪技术
该技术的工作原理是，在光伏发电系统中，采用小型扰动设计，对比前后太阳能光伏并网情况来获得最大的功率点位置，从而有效控制输出电压。同时还能利用电压差来形成扰动来跟踪发电功率的实时变化情况。此外，采用电导增量法通过瞬间电导数据的变化来分析光伏阵列曲线变化，并判断光伏并网的最大值。
3.4 孤岛效应检测技术
在电网系统中，操作不当或维修不当会引起系统运行故障， 而光伏发电系统会利用负载电压的形式来实现持续性供电，从而形成自给供电孤岛。当光伏发电系统出现孤岛效应以后就无法有效控制电网中的电频和电压，导致用电设备遭到损害，在维修时还会威胁维修人员的生命安全。为此，采用被动检测或主动检测的方式及时判断是否出现了孤岛效应，并对引起的干扰进行消除，从而保证电网能正常运行。
4 光伏治沙在沙漠化地区的应用
随着沙漠化地区太阳能资源的开发利用，建立了很多光伏电站。长期的土地沙漠化，严重影响着生态环境和和人们的生活，为了有效的治理沙漠化，需要将太阳能资源有效的利用。
将太阳能与沙漠化治理结合在一起，形成一条新的治沙模式——光伏治沙。光伏治沙是在光伏板的下面种植绿色植被，以达到良好的沙漠治理作用。光伏治沙将节水、农业、沙漠治理、光伏利用登结合在一起，在改善环境的过程中，也促进了太阳能的利用。以及水资源的合理利用。
光伏至少中使用的光伏板，有这样作用，可以减少水分的蒸发，将植被的生长环境改善，还可以将土地的平整度改善。在沙漠地区实施光伏治沙，根据当地的生态环境现状，充分的利用当地资源，建立光伏治沙生态电站。种植草方格形成防风固沙体系；同时，在光伏板的下面安装地灌设备，实现生态、经济共同发展的双赢效果。
光伏治沙也是为了将沙漠太阳能的发电环境改善，光伏板的遮阳效果，可以减少20%--30%的水分蒸发将植被生长环境改善的同时，也对太阳能的发电有较大的作用，植被的种植，可以减少扬尘，扬尘对太阳能的发电有较大的影响，减少扬尘，促进为当地太阳能的开发利用提供帮助。
5 结语
综上所述，太阳能资源是一种取之不尽的清洁可再生能源，将其应用到发电中，通过建设太阳能光伏发电站，不但缓解了化石能源消耗危机，而且也减少了对环境的污染，更重要的是随着光伏发电技术的日益成熟，在发电成效和效果方面日益突出，将成为最具有可持续发展潜力的新能源技术之一。
参考文献：
[1]凌红兵. 煤矿开采技术的创新与应用[J]. 山西煤炭，2015（04）：3.
[2]王刚，陈则韶，胡芃，程晓舫，江守利. 折平板等光强发射聚光光伏系统的光学分析[J]. 太阳能学报，2013（10）:11。
[3]冯乾，肖祥江，徐杰磊，施辉伟. IMW高倍聚光光伏发电并网系统的设计[J]. 节能技术，2013（06）：201-202.