随着环保意识的增强和能源危机的日益严重，越来越多的人开始关注可再生能源的利用。光伏发电作为一种非常受欢迎的可再生能源形式，其应用范围不断拓展。光伏发电是如何实现的呢？下面我们一起来探究一下。

光伏电池的组成

光伏电池，也叫太阳能电池，主要由一层P型半导体和一层N型半导体夹杂而成，夹杂形成PN结，其工作原理是利用光照射PN结时所产生的光伏效应，将光能转换成电能。光伏电池还包括背板、透明导线等组成部分。

光伏发电的原理

由于太阳能闪耀不断向地球辐射，这种辐射包括红外线、可见光和紫外线，其中可见光的能量最大，对光伏电池的光电转换效率是最高的。当光照射到光伏电池上时，光子被吸收并提供能量，使一定数量的电子被激发出来，然后在PN结内流动，产生电流。由于外部电路的连接，这股电流被从光伏电池中传送出来，形成可以直接使用的电力。

光伏子阵的组成

光伏子阵是由若干个光伏电池正、负极相连接而成的一个单元，形成一个电路单元，使用者需要根据所需要的输出功率来安排光伏电池的串并联方式。

光伏组件的组成

光伏组件是指将光伏子阵组合在一起，同时配备电缆、框架和连接器等工业元器件，制成的集光发电为一体的模块。光伏电池和太阳辐射之间的距离越短，对于光伏发电效率越高。支架和固定装置也是非常重要的一部分。

光伏发电系统的配套设备

为了保证光伏发电的稳定性和长期性，还需要配套安装其他设备，比如逆变器、蓄电池等。逆变器是将光伏组件输出的直流电转换成交流电的设备，如果不使用逆变器，直流电会直接汇入电网，导致安全事故的发生。蓄电池是为了在夜晚、阴天等情况下，继续提供电力供应而设置的设备。

光伏发电的优点和劣势

与传统的火力发电和核能发电相比，光伏发电有很多优点，其中包括：

光伏发电不需要燃料，无化石燃料的燃烧过程，无污染，不会产生排放。

光伏发电具有非常高的环境保护性，没有任何噪音污染，操作简单方便。

光伏发电设备的生命周期长，维护方便，最终能够大量降低能源消耗成本，满足供大于求的市场需求。

光伏发电也存在一些劣势，如：

光伏发电由于依赖于太阳能的辐射，所以受光照强度和天气等自然因素影响比较大，对于阴天、雨天等恶劣天气影响较大。

对于单一发电原理的光伏发电来说，发电效率还有待提高，特别是在没有政府支持的情况下，前期投资成本较高，回收期较长。

光伏发电是一种非常有前途的可再生能源形式，虽然在现阶段面临一些困难，但是科学家和研究人员一直在努力提升发电效率和降低成本，为它的推广和发展走向更加良性的方向。