光伏发电设备复习

1.太阳成分：氢80% 氦19% 其他金属和其他元素占1.8% 左右.
2.每年辐射到地面能量31.8x1018kw.h 可维持6x1010年.
3.在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数。

这个辐射强度称为太阳常数，或称此辐射为大气质量为零(AM0)的辐射，取值1.367 ±0 .007kW/m2。

4.光线通过大气层的实际路程和最短路程之比称为光学大气质量。

公式：AM=b／ｂ０=secZ （bo大气厚度、b太阳光以天顶角Z斜入射时通过大气的距离；Z太阳天顶角）
5.太阳能利用的基本方式：光热利用、太阳能发电、光化学利用、光生物利用.
6.太阳能发电优缺点：优点：太阳能既是一次能源，又是可再生能源。

它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。

缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量.
7.太阳能光伏发电产业链：石英砂—金属硅—高纯多晶硅—多晶硅锭/单晶硅棒—硅片—电池片—组件—方阵系统.
8.太阳能光伏发电系统的组成框图：由太阳电池组（方阵）、控制器、蓄电池(组）、直流─交流逆变器、测试仪表和计算机监控等电力设备或其他辅助发电设备组成
9.太阳能光伏发电系统的运行方式：独网、并网
10.独网组成：太阳电池方阵、储能装置(蓄电池组）、直流一交流逆变装置、控制设备与连接装置等。

并网：太阳电池方阵、储能装置(蓄电池组）、直流一交流逆变装置、控制设备与连接装置、直流输电系统。

11.热斑效应：在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。

被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。

这种效应能严重的破坏太阳电池。

有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。

12.孤岛效应：太阳能发电系统与市电系统并联供电时，当市电发生故障系统未能及时检知并切离市电系统，而产生独立供电现象。

一旦发生孤岛运转现象时，会造成人员受伤与设备之损坏。

改善的方法就是采用“反孤岛检测”在逆变器内设置防护功能。

13.旁路二极管：为防止太阳能电池在强光下由于遮挡造成其中一些因为得不到光照而成为负载产生严重发热受损,因此在太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管。

14.防反充二极管：防止太阳能电池组件或方阵在不发电时，蓄电池的电流反过来向组件或方阵倒送，不公消耗能量，而且会使组件或方阵发热甚至损坏
15.太阳电池单体工作电压：400--500mv电流：20--25ma/cm2
16.光生伏打：当太阳光照射到由p型和n型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的p-n 结上时，在一定条件下，光能被半导体吸收后，在导带和价带中产生非平衡载流子—电子和空穴，它们分别在p区和n区形成浓度梯度，并向p- n结作扩散运动，到达结区边界时受p-n结势垒区存在的强内建电场作用将空穴推向p区电子推向n区，在势垒区的非平衡载流子亦在内建电场的作用下，各向相反方向运动，离开势垒区，结果使p区电势升高，n区电势降低，p-n结两端形成光生电动势，这就是p-n结的光生伏打效应。

产生条件：1.入射光子具有足够的能量才能在p-n区附近产生电子─空穴对 2.p-n结的内建电场的分离作用，使n区的空穴向p区运动，而p区的电子向n区运动3.电池材料具有太阳光谱响应
17.等效电路：IL为光生电流，ID为二极管电流，Rs为串联电阻，Rsh为并联电阻，I为输出电流，V为输出电压。

RL为负载电阻其中暗电流等于总面积与Jbk乘积，而光电流IL为电池的有效受光面积AE与JL的乘积，这时的结电压Vj不等于负载的端电压，由图可见结点压的表达式为：Vj=IR2+V.
18.短路电流：太阳电池的短路电流等于其光生电流。

开路电压：对理想p-n结且不考虑太
阳电池有限尺寸的影响，在开路情况下，光照p-n结两端建立光生电势..填充因子：最大输出功率与电池的短路电流和开路电压乘积的比值。

转换效率：转换效率表示在外电路连接最佳负载电阻R时，得到的最大能量转换效率.
19.硅片—清洗—制绒—甩干—扩散—刻蚀—减反射—印刷银（正极）—烘干—印刷铝—烘干—印刷银（负极）—烧结—检测—包装入库
20.1、电池检测(分片)—正面焊接—检验—背面串接—检验—叠层（玻璃清洗、材料（TPT、EV A）检验、玻璃预处理、敷设）—中道检验（过程检验）—层压（去毛边）—装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）—焊接接线盒—高压测试—组件测试—外观检验—包装入库
21.标准测试条件：AM1.5，1000W/㎡，25℃输出功率误差：±5%
22.①性能测试在规定光源的光谱、标准光强以及一定的电池温度（25℃）条件下对太阳电池的开路电压、短路电流、最大输出功率、伏安特性曲线等进行测量。

②电绝缘性测试以1KV的直流电通过组件底板与引出线，测量绝缘电阻，绝缘电阻要求大于2000MΩ，以确保在应用过程中组件边框无漏电现象发生。

③热循环实验将组件置于有自动温度控制、内部空气循环的气候室内，使组件在40℃~85℃之间循环规定次数，并在极端温度下保持规定时间，监测试验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝缘电阻等，以确定组件由于温度重复变化引起的热应变能力。

④湿热一湿冷实验将组件置于带有自动温度控制、内部空气循环的气候室内，使组件在一定温度和湿度条件下往复循环，保持一定恢复时间，监测试验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝缘电阻等，以确定组件承受髙温高湿和低温低湿的能力。

⑤机械载荷实验⑥冰雹实验⑦老化实验23.蓄电池要求：①自放电率低②使用寿命长③深放电能力强④充电效率高⑤少维护或免维护⑥工作温度范围宽⑦价格低廉⑧在低温下具有良好的充电放电特性⑨具有较高的性能价格比
24.蓄电池组主要有3种运行方式：循环充放电制、定期浮充制和连续浮充制。

25.蓄电池充电方式：恒流、恒压、恒压限流、间隙式、快速充电、智能充电。

26.蓄电池参数：蓄电池电动势、工作电压开路电压终止电压、蓄电池内阻、蓄电池能量、蓄电池容量、输出效率、使用寿命、放电深度、自放电率
27.按电解液分：酸性蓄电池（铅酸蓄电池）碱性蓄电池（铁镍、镉镍、氢镍、氢化物镍、锌银蓄电池）按用途分：循环使用蓄电池、浮充使用蓄电池（备用电池）按使用环境分：固定型蓄电池、移动型蓄电池
28.控制器的功能：防止蓄电池过充、.....过放、提供负载控制的功能、光伏控制器工作状态信息显示、防雷、防反接。

29.控制器分类：单路控制器、多路控制器
30.逆变器作用：直流电转变为交流电
31.逆变器各部分作用：输入电路：输入电路的主要作用就是为主逆变电路提供可确保其正常工作的直流工作电压。

主逆变电路：主逆变电路是逆变电路的核心，它的主要作用是通过半导体开关器件的导通和关断完成逆变的功能。

逆变电路分为隔离式和非隔离式两大类。

输出电路：输出电路主要是对主逆变电路输出的交流电的波形、频率、电压、电流的幅值相位等进行修正、补偿、调理，使之能满足使用需求。

控制电路：控制电路主要是为主逆变电路提供一系列的控制脉冲来控制逆变开关器件的导通与关断，配合主逆变电路完成逆变功能。

辅助电路：辅助电路主要是将输入电压变换成适合控制电路工作的直流电压。

辅助电路还包含了多种检测电路。

保护电路：保护电路主要包括输入过压、欠压保护，输出过压、欠压保护，过载保护，过流和短路保护，过热保护等。

32.按逆变器输出波形分类，可以分为方波输出逆变器（其交流电压输出波形为方波）、阶梯
波输出逆变器（其交流输出电压波形为阶梯形）、正弦波输出逆变器（其交流电压输出波形为正弦波）等。

.按逆变器相数分类，可以分为单相逆变器、三相逆变器以及多相逆变器等。

.按逆变器输出交流电的频率分类，可以分为工频逆变器（频率为50Hz~60Hz ）、中频逆变器（交流电频率为几百Hz 至10kHz ）和高频逆变器（10kHz 至MHz ）。

按逆变器稳定输出参数分类，可以分为电压型逆变器和电流型逆变器。

33.光伏系统设计：硬件设计、软件设计.
34.光伏发电系统总的设计原则：是在保证满足负载用电需要的前提下，确定最少的太阳电池组件和蓄电池容量，以尽量减少投资，即同时考虑可靠性及经济性。

35.在进行光伏系统设计之前，需要的基本数据：现场的地理位置，包括地点、纬度、经度和海拔等；安装地点的气象资料，包括逐月的太阳能总辐射量、直接辐射量及散射量，年平均气温和最高、最低气温，最长连续阴雨天数，最大风速及冰雹、降雪等特殊气象情况。

36.光伏系统设计计算题请参考课本92页思考题6-1（必考）。

第七、八章自行复习。

由于本人知识有限，材料存在错误在所难免望各位自行改正，此资料仅供复习专用，如有他用后果自行负责！！！。