太阳能制氢的基本原理就是先使用太阳能光伏发电,然后将水电解得到氢气和氧气。而太阳能光伏发电制氢储能技术的核心思想是当太阳能充足但无法上网、需要弃光时,利用光电将水电解制成氢气(和氧气),将氢气储存起来;当需要电能时,将储存的氢气通过不同方式(内燃机、燃料电池或其他方式)转换为电能输。
光伏太阳能热水器原理？
光伏热水器工作原理
通过光伏板组件将光子能量转换成电能。利用、多晶硅等能产生光伏效应的半导体材料，制成固体的电池片。当光线照射电池片表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子并形成电位差。外部接通的电路，在电压的作用下，电流就会流过外部电路产生一定的输出功率。
光伏热水器是带有承压贮热的热水箱，根据热量是热上冷下的自然传递原理，采取立式结构，上进冷水、上出热水，桶体底部安装光电加热器，实现光电是对整桶水全部加热。中间安装市电加热器，只对上半桶水加热，从而达到快速升温又节省电能。控制器可默认设置“谷电”加热，以实现白天用水晚间加热。其功能优于现有市场上常见的贮热水箱，而且可以单独使用替代普通热水器和空气能热水器。光伏板与热水器连接只需要两根导线，安装方便简捷，安全有保障。
非晶硅太阳能光伏电池的构造原理
非晶硅材料由气相沉积法形成的。根据离解和沉积方法的不同，可分为辉光放电分解法（GD）、溅射法（SP）、真空蒸发法、光化学气相沉积法（CVD）和热丝法（HW）等多种。其中等离子增强化学气相沉积法（PECVD）是已被普遍采用的方法，在PECVD沉积非晶硅的方法中，PECVD的原料气一般采用SiH4，和H2，制备叠层电池时用SiH4，和GeH4，加入B2H6，和PH5可同时实现掺杂。SiH4和GeH4在低温等离子体的作用下分解产生a－Si或aSiCe 薄膜。此法具有低温工艺和大面积薄膜的生产等特点，适合于大规模生产。
非晶硅电池具有如下优点：
（1）制造成本低。这是因为：①半导体层光吸收系数比晶体硅大一个数量级，电池厚度只需1μm 左右，约为晶体硅电池的1/300，可节省大量硅材料。②可直接沉积出薄膜，没有切片损失。③可采用集成技术在电池制备过程中一次完成组件，工艺过程简单。④电池的pin 结是在20.0℃左右的温度下制造的，比晶体硅电池的800～1000℃的高温低得多，能源消耗小。⑤电池的单片面积可大到0.7~1.0m2，组装方便，易于实现大规模生产。
（2）能源消耗的回收期短。每平方米非晶硅电池的生产能耗仅为l00kWh左右，能源回收期仅为l～1.5a，比晶体硅低得多。
（3）发电量多。据测试，在相同条件下，非晶硅电池的发电量较单晶硅电池
高8%左右，较多晶硅电池高13%左右。
（4）售价低。目前约比晶体硅电池的售价约低1/4－1/3。
2.4 三种太阳能电池性能分析和亟待解决的问题
2.4.1 性能分析
种类 优势 劣势 转换效率
单晶硅太阳能电池 转化效率最高，技术最为成熟 硅消耗量大，成本高，工艺复杂 16%-20%
多晶硅太阳能电池 转化效率较高 多晶硅生产工艺复杂，供应受限制 14%-16%
非晶硅薄膜太阳能电池 成本低，可大规模生产 转换效率不高，光致衰退效率 9%-13%