独立太阳能光伏发电系统主要部件特性及其应用的讨论

1、光伏发电基本原理
一般常见的光伏电源的基本结构及原理,是利用阳光将其转换为电能,经控制或直接进行供电的系统装置

1、光伏发电基本原理
一般常见的光伏电源的基本结构及原理,是利用阳光将其转换为电能,经控制或直接进行供电的系统装置

独立太阳能光伏发电系统主要部件特性及其应用的讨论

光电池组件是由多个单晶(或多晶、非晶等)电池单元串并联并经封装后制成,而其中的单晶电池单元就是将太阳的光线吸收发生光伏打效应产生一定的电压、电流,经光电池电缆,送至控制器。
控制器是对自动充电、用电的监控装置,当蓄电池充满电时,它将切断充电回路,使蓄电池不至过充;如蓄电池电能减少,它会自动恢复充电。当蓄电池放电到规定的电能,即过放电时,它将自动切断供电回路,不至蓄电池放电太深;电能增加后,其会自动恢复供电。

支架为固定光电池组之用,且可根据环境进行调节组件的角度以达到最佳的方位来吸收阳光。
蓄电池为贮存能部件,它将光电池所发的电能存贮起来,供需要时随时用电。
以上几个部分的配置经线缆联接就组成了一套光电源系统。

独立太阳能光伏发电系统主要部件特性及其应用的讨论
2、太阳能光伏电池及组件:
(1)光伏电池标称功率的定义及分类:
光伏电池的标称功率-峰瓦:就是在大气质量为1.5环境温度为25℃,光幅射强度为1000/平方米,输出电压为规定的额定电压(一般12V系统中为17V)时的输出功率。
在此请注意,实际应用当中,对光伏电池组件测试时,因环境一般达不到上述测试条件,使测试的功率通常都低于标称功率,但通过计算能折算至标称功率。 
? 太阳能电池分类:
(1)按结构分
? 同质结太阳能电池。由同一种半导体材料构成一个或多个p-n结的太阳能电池。如硅太阳能电池,砷化镓太阳能电池。
? 异质结太阳能电池。用两种不同禁带宽度的半导体材料在相接的界面上构成一个异质p-n结的太阳能电池。如氧化铟锡-硅太阳能电池、硫化亚铜-硫化镉太阳能电池。
? 肖特基太阳能电池。用金属和半导体接触组成一个“肖特基势垒”的太阳能电池,也叫MS太阳能电池。如铂-硅肖特基太阳能电池、铝-硅肖特基太阳能电池。
(2)按材料分
? 硅太阳能电池。以硅材料作为基体的太阳能电池。如单晶硅太阳电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池等。制作多晶硅太阳能电池的材料,用纯度不太高的太阳级硅即可。而太阳级硅由冶金级规用简单的工艺就可以加工制成。多晶硅材料又有带状硅、铸造硅、薄膜多晶硅等。用它们制造的太阳能电池有薄膜和片状两种。
? 硫化镉太阳能电池。以硫化镉单晶或多晶为基材料的太阳能电池。
? 砷化镓太阳能电池。以砷化镓为基材料的太阳能电池。
(3)硅太阳能电池
? 单晶硅太阳能电池
单晶硅太阳电池是当前开发最快的一种太阳电池,它的结构和生产工艺已定型,产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。为了降低生产成本,现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽。单晶硅太阳能电池的制造成本最高,但光电转化效率也最高,国际公认最高效率在AM1.5条件下为24%,空间用高质量的效率在AMO条件约为13.5—18%地面用大量生产的在AM1条件下多在11—18%之间。目前主要课题是继续扩大产业规模,开发带状硅光电池技术,提高材料利用率。
? 多晶硅太阳能电池
目前多晶硅太阳电池使用的多晶硅材料多半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体,以便切片加工成方形太阳电池片,可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,其光电转换效率约12%左右,稍低于单晶硅太阳电池,但其材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。

 

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