光伏发电的原理是什么？优点和缺点是什么？

光伏发电原理

  太阳照射在半导体p-n结上，形成一个新的空穴电子对。在p-n结内建电场的作用下，空穴从n区流向p区，电子从p区流向n区。电路连接后，就会形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

  光电直接转换模式该模式是利用光伏效应将太阳辐射能直接转换为电能。光电转换的基本设备是太阳能电池。太阳能电池是一种利用光伏效应将太阳能直接转化为电能的装置。它是一个半导体光电二极管。当太阳照射在光电二极管上时，光电二极管将太阳光能转化为电能并产生电流。当许多电池串联或并联时，它们可以成为输出功率相对较大的太阳能电池阵列。太阳能电池具有长久性、清洁性和灵活性三大优点，是一种很有发展前途的新型电源。只要太阳存在，太阳能电池就可以长期使用，一次性投资；与火力发电和核能发电相比，太阳能电池不会造成环境污染。

  光伏发电的主要具体原理是半导体的光电效应。当光子照射到金属上时，其能量可以被金属中的电子完全吸收。电子吸收的能量足够大，足以克服金属的内部引力，并从金属表面逸出成为光电子。硅原子有四个外电子，如果纯硅掺杂了五个外电子的原子，比如磷原子，它就变成了n型半导体；如果有三个外电子的原子，比如硼原子，被混合到纯硅中形成p型半导体。当p型和n型结合在一起时，接触面将形成电位差并成为太阳能电池。当阳光照射到p-n结上时，空穴从p极区移动到n极区，电子从n极区移动到p极区形成电流。

光伏发电的优势

  无耗尽风险，可靠，无噪音，无污染排放，清洁; 不受资源地理分布的限制，可以利用建筑屋顶的优点; 如无电区和地形复杂区; 地方发电和供电无燃料消耗，无输电线路; 能源质量高; 用户情绪容易接受; 施工周期短，获取能源的时间短。

光伏发电的优缺点

  然而，太阳能电池板的生产具有高污染、高能耗的特点，且辐照的能量分布密度小，即占地面积大;所获得的能量与四季、昼夜、多云和晴天等气象条件有关;目前，与火力发电相比，发电的机会成本较高;光伏电池板的制造过程并不环保。