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剧的制约下，寻找可替代的可再生无污染的清洁能源已经迫在眉睫。太阳能作为一种
无污染的可再生能源，是国际社会公认的化石能源的替代能源。光伏电池可以将太阳
能转换为电能，光伏发电不仅可以减小人类对化石能源的依赖，更是一种合理利用太
阳能的途径，近年来受到了国际社会的大力关注。
1.1 研究背景及意义
众所周知，社会的进步和经济的发展离不开能源，在现在这个快速发展的社会中
更是如此。但是，随着传统化石燃料的逐渐消耗，能源短缺问题渐渐引起了人们的普
遍关注，同时由燃烧化石燃料导致的环境问题也日益突出。
从能源的可利用量看，化石燃料仍然是能源消耗的重要组成部分，但从下图中可
以看出，化石燃料的储存已逐渐减少，在不久的将来将会面临枯竭，能源危机已然呈
现在人们眼前。在这个时候，太阳能的丰富储藏同样呈现在了人们面前，这将是解决
能源危机的方法之一。世界从环境污染的角度看，化石燃料的大量使用使大气中二氧化硫、一氧化碳、粉尘
颗粒物等大气污染物的含量逐渐增加，由此导致的温室效应、雾霾天气等环境问题已
严重影响了人们的生活质量。环境问题已成为限制人们生活水平提高的主要阻力，而太阳能的使用能很好地减少环境污染。
从我国的现状看，我国正处于经济快速发展的关键时期，经济的可持续快速发展
受到了化石能源及其产生的环境问题的制约，为了保持经济的持续快速发展，必须要
寻找新的能源并改善现有能源的利用率，而太阳能作为新能源中具有较好前景的能
源，已经引起了国内外研究机构的广泛关注。
作为一种新能源，太阳能可以被用在许多方面，其中最重要的是用在发电上。而
且太阳能具有许多的明显优势：
1.储藏量大
相对于化石燃料的有限性，太阳能可以说是取之不尽、用之不竭的，而且太阳能
的可利用空间很大，所以太阳能在未来的相当长一段时间内，给我们提供的能量是无
限的，因此，充分合理的利用太阳能是解决人类能源危机的有效途径。
2.太阳能的普遍性
太阳能的覆盖面积是整个地球，在全球范围内都存在着太阳能，尽管可能由于地
理位置的不同导致太阳能的使用存在差异，但是太阳能的普遍性使太阳能能够在全球
范围内都能够使用，尤其是对于化石燃料匮乏的区域和国家。
3.无污染性
作为一种自然能源，太阳能具有无污染的特性，合理地开发和使用不会对环境造
成污染，在未来可以说是一种理想能源。
在现阶段， 太阳能的使用方法有很多， 但其中较好使用太阳能的方式是用来发电。
而进入二十一世纪以来，随着人们生活水平的提高，导致居民和企业的用电量急剧增
加，同时对国家电力系统的质量和稳定性提出了更高的要求。因此，在现阶段还需要
做的事是加快科学技术的发展，以此来提高光伏发电系统的发电质量和稳定性。
1.2 光伏发电的国内外基本现状
从上世纪 80 年代开始，由于传统能源出现危机，新能源的开发开始受到广泛的
关注，而光伏发电并网受到了各国的争相发展。如下图 1-2 所示，世界上的的光伏产
业近年来取得了很大的发展：从图1-2 中可以看出光伏产业在最近这些年的迅猛发展，表明太阳能产业已经成
功跨越了初期的阶段， 从小功率发电发展成大功率的并网发电， 并进入大批量的生产。
同时，光伏发电的应用领域也拓展到各行各业，光伏产业具有广阔的前景。而我国在
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