太阳能系统如何工作

太阳能的历史可以追溯到公元前7世纪，当时人们用放大镜来生火ⁱ。今天，你可以在世界各地找到太阳能，从美国到意大利到日本。这些年来，随着产量的增加，太阳能价格持续下降。公司和个人都采用了太阳能，因为它具有经济和积极的环境效益。  

美国的太阳能发电能力已增长到约97.2千兆瓦（GW）--足以为相当于1800万个普通美国家庭供电²。这些太阳能生产抵消了超过1.22亿公吨的二氧化碳排放，相当于种植了20亿棵树³。从全球的数据来看，我们在2019年底达到了627吉瓦（GW）⁴，大约相当于1.16亿个美国普通家庭和129亿棵树。

随着更多的研究和太阳能公司发布产品，使太阳能更有效率和成本效益，太阳能行业并没有就此止步。你应该加入太阳能运动吗？太阳能是如何工作的？我们在这里解释关于太阳能的基本知识，电力的类型，以及太阳能系统如何工作。

什么是太阳能？

太阳能始于太阳。太阳发出的光称为太阳辐射，或电磁辐射，被太阳能技术捕获。这些太阳能技术将捕获的辐射转换成有用的能源形式。

有两种类型的太阳能技术：光伏（PV）和聚光太阳能-热力（CSP）。光伏技术通过直接转换太阳能电池板内的太阳光来发电，通常用于家庭、商业建筑和公用事业规模的产品。聚光式太阳能-热能通常用于工业应用。由于商业和住宅太阳能以光伏发电为主，我们将重点讨论光伏系统。  

电力基础知识

在我们深入了解太阳能光伏系统的工作原理之前，我们必须介绍一下能源的基本知识。有两种形式的电流：直流（DC）和交流（AC）。直流是一种只朝一个方向流动的电流，用于带有电池的电子设备，如笔记本电脑和手机。交流电是一种周期性扭转方向和改变幅度的电流。这使电流可以走得更远。我们使用交流电为家庭和建筑物供电。现在我们知道了基础知识，让我们跳到太阳能光伏系统的工作原理。

太阳能光伏系统是如何工作的？

我们都见过房屋屋顶上的太阳能板，但电力是如何产生的呢？  

1. 当阳光照射到太阳能电池板，或称光伏电池板时，第一步就开始了。

2. 太阳能电池板内的太阳能电池吸收能量并产生直流电（DC）。

3. 连接到太阳能电池板的布线和电路收集直流电，并通过逆变器将其转换为交流电（AC）。

4. 然后，交流电被传递到你家里现有的保险丝盒，能量被分配到整个家庭，为你的所有设备供电。

5. (可选)此外，任何没有用来为你的家庭供电的电力通常可以被送到电网(由公用事业公司运营)或为电池充电，作为备用电力。

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太阳能光伏系统的整体过程相当简单，可以归结为四个步骤。太阳能电池板是用技术将太阳光转化为能量的，而太阳能光伏系统的许多组件则负责其余的工作。在我们的下一篇博客中了解更多关于每个组件的信息。

值得注意的是，使用太阳能并不意味着你被公用事业公司抛弃在黑暗中（没有双关的意思）。你仍然可以从电网获得一部分电力，以补充你在夜间或雨天的能源消耗，因为太阳能电池没有产生电力所需的阳光。因此，你可以愉快地使用你的电力，因为你知道你在省钱并对环境产生积极影响。  

你要加入太阳能运动吗？成为2023年美国估计有400万户家庭安装太阳能的一部分⁵ - 这是一个新的大事件。

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参考文献

1https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf  

2https://www.energy.gov/eere/solar/solar-energy-united-states

3https://www.seia.org/initiatives/climate-change#:~:text=Through%20Q2%202020%2C%20the%20U.S,ton%20of%20dioxide%20emissions。

4https://www.nsenergybusiness.com/features/solar-power-countries-installed-capacity/  

5https://pv-magazine-usa.com/2020/09/04/which-us-cities-have-the-highest-proportion-of-solar-powered-homes/  

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