a-Si(H)太阳电池最佳结构的一些理论计算
非晶硅薄膜太阳能电池基础知识大全
独立光伏电源系统设计方法
经过光伏工作者们坚持不懈的努力,太阳能电池的生产技术不断得到提高,并且日益 广泛地应用于各个领域.特别是邮电通信方面,由于近年来通信行业的迅猛发展,对通信电 源的要也越来越高, 所以稳定可靠的太阳能电源被广泛使用于通信领域. 而如何根据各地区 太阳能辐射条件, 来设计出既经济而又可靠的光伏电源系统, 这是众多专家学者研究已久的 课题,而且已有许多卓越的研究成果,为我国光伏事业的发展奠定了坚实的基础.笔者在学 习各专家的设计方法时发现, 这些设计仅考虑了蓄电池的自维持时间 (即最长连续阴雨天) , 而没有考虑到亏电后的蓄电池最短恢复时间 (即两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数) . 这个问题尤其在我国南方地区应引起高度重视, 因为我国南方地区阴雨天既长又多, 而对于 方便适用的独立光伏电源系统, 由于没有应急的其他电源保护备用, 所以应该将此问题纳入 设计中一起考虑. 本文综合以往各设计方法的优点, 结合笔者多年来实际从事光伏电源系统 设计工作的经验, 引入两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数作为设计的依据之一, 并综 合考虑了各种影响太阳能辐射条件的因素,提出了太阳能电池,蓄电池容量的计算公式,及 相关设计方法. 影响设计的诸多因素 太阳照在地面太阳能电池方阵上的辐射光的光谱, 光强受到大气层厚度 (即大气质量) , 地理位置,所在地的气候和气象,地形地物等的影响,其能量在一日,一月和一年内都有很 大的变化,甚至各年之间的每年总辐射量也有较大的差别. 太阳能电池方阵的光电转换效率, 受到电池本身的温度, 太阳光强和蓄电池电压浮动的 影响,而这三者在一天内都会发生变化,所以太阳能电池方阵的光电转换效率也是变量. 蓄电池组也是工作在浮充电状态下的,其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变 化.蓄电池提供的能量还受环境温度的影响. 太阳能电池充放电控制器由电子元器件制造而成, 它本身也需要耗能, 而使用的元器件 的性能,质量等也关系到耗能的大小,从而影响到充电的效率等. 负载的用电情况, 也视用途而定, 如通信中继站, 无人气象站等, 有固定的设备耗电量. 而有些设备如灯塔,航标灯,民用照明及生活用电等设备,用电量是经常有变化的. 因此,太阳能电源系统的设计,需要考虑的因素多而复杂.特点是:所用的数据大多为 以前统计的数据,各统计数据的测量以及数据的选择是重要的. 设计者的任务是:在太阳能电池方阵所处的环境条件下(即现场的地理位置,太阳辐射 能,气候,气象,地形和地物等),设计的太阳能电池方阵及蓄电池电源系统既要讲究经济 效益,又要保证系统的高可靠性. 某特定地点的太阳辐射能量数据, 以气象台提供的资料为依据, 供设计太阳能电池方阵 用.这些气象数据需取积累几年甚至几十年的平均值. 地球上各地区受太阳光照射及辐射能变化的周期为一天 24h.处在某一地区的太阳能电 池方阵的发电量也有 24h 的周期性的变化,其规律与太阳照在该地区辐射的变化规律相同. 但是天气的变化将影响方阵的发电量.如果有几天连续阴雨天,方阵就几乎不能发电,只能 靠蓄电池来供电, 而蓄电池深度放电后又需尽快地将其补充好. 设计者多数以气象台提供的 太阳每天总的辐射能量或每年的日照时数的平均值作为设计的主要数据. 由于一个地区各年
太阳能电池板和蓄电池配置计算公式
太阳能电池板和蓄电池配置计算公式摘要: 一：首先计算出电流：如：12V蓄电池系统； 30W的灯电流＝30W÷12V＝2.5 A 二：计算出蓄电池容量需求：如：路灯每夜照明时间9.5小时，实际满负载照明为 7小时（h）；例一：1 ...一：首先计算出电流：如：12V蓄电池系统； 30W的灯30瓦。
电流＝ 30W÷12V＝ 2.5 A二：计算出蓄电池容量需求：如：路灯每夜照明时间9.5小时，实际满负载照明为 7小时（h）；例一：1 路 LED 灯（如晚上7：30开启100％功率，夜11：00降至50％功率，凌晨4：00后再100％功率，凌晨5：00关闭）蓄电池＝ 2.5A × 7h ×（ 5＋1）天＝ 2.5A × 42h ＝100 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留5％－20％左右。
所以100AH也只是应用中真正标准的70％－85％左右。
另外还要根据负载的不同，测出实际的损耗，实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响，可能会在2.5A的基础上增加15％-25％左右。
三：计算出电池板的需求峰值（WP）：路灯每夜累计照明时间需要为 7小时（h）；★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h）；最少放宽对电池板需求20％的预留额。
WP÷17.4V ＝（2.5A × 7h × 120％）÷ 4.5hWP÷17.4V ＝9.33WP＝80（W）★ ：4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在15％-25％左右。
所以80W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。
全国主要城市年平均日照时间及最佳安装倾角。
太阳能系统的有关计算公式
关于太阳能板的尺寸计算1.给出太阳能板的尺寸,怎么样算出他的参数,比如:a:尺寸180x90mm .电压做到5.5v.那么电流最大可以做到多大?b:电压做到5.5v,电流60ma.太阳能板长90mm.那么宽度最小能做到多少?1、首先要知道电池片的功率和尺寸，假设125x125mm的的电池片是2.5W2、根据太阳能板的尺寸推算所用电池片的尺寸。
180x90去掉边缘的空白部分（假设各为20mm),实际为160x703、推算电池片功率。
用这个(160x70)/(125x125)=0.7，然后0.7x2.5=1.75W,大概知道太阳能板所用的电池片功率4、计算电流，1.75/5.5=0.32A当然，实际上根据空白边缘尺寸、选用电池片功率会有部分出入以100W输出功率，每天使用6个小时为例的计算方法：1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90％=111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。
2.计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。
其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。
面积功率*面积=功率如面积电池（0.2cm2）光电转换效率达8.0%（one Sun）假设此时太阳光的总功率为100W/cm2 组件的功率为100w面积功率P0=100*8%=8w/cm2面积s=100/8=12.5cm2电池片的功率是固定的，用片数*功率=组件功率（近视值）。
电池片的尺寸是固定的，也可以根据数量计算近视值。
反过来就可以了太阳能蓄电池计算以沈阳为例沈阳地区的峰值日照时数约为4.6H300W负载X 8 小时=2400WH, 为每天的用电量.则需要安装电池板: 2400WH/4.6H/0.6= 880W. 其中0.6为利用率数, 包括线路传输损耗, 蓄电池充放电损耗, 逆变损耗,以及太阳能电池板功率衰减和阴天预充电.蓄电池: 2400WH/12V=200AH, 每天的用电量为12V200AH, 三天则为12V600AH.蓄电池的最大放电深圳最好保持在70%以内, 所以:600/0.7=850AH. 实际没有850AH的容量，可以用200AH四组就可以了．电池板价格：A标片15元/WP ；B片13元/WP ；C及以下级电池板12/WP蓄电池：400~600元品质决定价格逆变器：300W 200元以内修正波（常见）过千正弦波（高档）配电箱配套：粗糙的200元内精致的500元内支架：见产品配套一、灯泡亮多久只和蓄电池容量有关，和其他无关先算出电流:100瓦(负载)/12伏(电池电压)=8.5安100AH(电池容量)/8.5安=11.7小时,也就是说充满电后可以连续照明11小时左右,实际上电池有放电保护,扣除10％的放电保护电量，所以实际也就10小时左右.二、具体换算公式如下：太阳能电池的需求峰值（150WP）÷电池板输出电压（17）＝（负载电流8.5A ×负载工作时间× 120％）÷ H 当地平均日照120％为放宽对电池板需求20％的预留额，其中除太阳能电池板的峰值为不变外，其它都是可变因素。
太阳能发电效率计算
太阳能发电效率计算
太阳能发电效率可以通过以下公式计算：系统效率(%) = 实际发电量/ 理论发电量×100%。
其中，实际发电量是指光伏电站实际发电量，而理论发电量是根据光照强度和太阳能电池板的特性计算得出的理论上产生的最大发电量。
具体来说，理论发电量可以通过以下公式计算：理论发电量= 太阳辐射总量×太阳电池板转换效率×光伏电池板的面积×时间。
另外，还有一些其他因素会影响太阳能发电效率，例如太阳能电池板的老化、灰尘和污垢的积累、阴影和反射等。
因此，为了保持太阳能发电系统的最佳效率，需要定期进行维护和清洁。
总之，太阳能发电效率的计算需要考虑多个因素，包括光照强度、太阳能电池板的特性、时间等。
通过了解和优化这些因素，可以提高太阳能发电系统的效率，从而更好地利用太阳能资源。
太阳能电池板和蓄电池配置计算公式
精品文档太阳能电池板和蓄电池配置计算公式一：首先计算出电流：如：12V 蓄电池系统；30W 的灯 2 只，共60 瓦。
电流=60W - 12V = 5 A二：计算出蓄电池容量需求：如：路灯每夜照明时间9.5 小时，实际满负载照明为7 小时（h ）；例一： 1 路LED 灯（如晚上7：30开启100％功率，夜11：00降至50％功率。
凌晨4：00 后再100％功率，凌晨5：00 关闭）例二：2路非LED灯（低压钠灯、无极灯、节能灯、等）（如晚上7 ：30 两路开启，夜11 ：00 关闭 1 路，凌晨 4 ：00 开启 2 路，凌晨 5 ：00 关闭）需要满足连续阴雨天 5 天的照明需求。
（ 5 天另加阴雨天前一夜的照明，计 6 天）蓄电池=5A X 7h X（5 + 1 ）天=5A X 42h = 210 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90 ％左右；放电余留5％－20 ％左右。
所以210AH 也只是应用中真正标准的70％－85％左右。
另外还要根据负载的不同，测出实际的损耗，实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响，可能会在5A 的基础上增加1 5％-25 ％左右。
三：计算出电池板的需求峰值（WP ）：路灯每夜累计照明时间需要为7 小时（h ）；★：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5 小时（h ）；最少放宽对电池板需求20 ％的预留额。
精品文档WP十17.4V = ( 5A X 7h X 120 %) - 4.5hWP 十17.4V = 9.33WP = 162 ( W )★: 4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在1 5 % -25 %左所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加全国主要城市的帑乎均照时间及佳安装倾角。
太阳电池工作原理 简单易懂
太阳电池工作原理简单易懂太阳能电池是一种利用光能转换为电能的装置，它是当今最为环保的新能源装置之一。
太阳能电池的基本结构是由单个或多个太阳能电池组合成的，它能够将太阳辐射光能转换为电能。
这些装置可以用于发电，也可以用于储蓄电能，是太阳能系统中的核心部件。
太阳能电池工作原理的核心是光电效应。
光电效应是指光照射到半导体材料上时，能量足够大的光子击中半导体的原子，使其电子获得足够的能量，从而跃迁到导带中。
具体来说，太阳能电池通常采用硅、砷化镓、硒化镉等半导体材料制成，这些材料都具有较好的光电转换性能。
在太阳能电池中，一般采用PN结构，也就是P型半导体和N型半导体通过PN结构组成的。
当太阳辐射光照射到PN结上时，能量大于带隙能量的光子击中PN结的P型半导体区，将该区的电子激发到导带中，同时也会在N型半导体区形成正空穴。
P型区导带中的电子和N型区价带中的空穴在PN结中形成电子-空穴对，并由电场驱使电子在N型区集中，空穴在P型区集中，从而在外接电路中形成电流。
太阳能电池还包括透明导电氧化物镀膜、背面金属等组成的透明电极层和重量轻、抗冲击、防腐蚀的外封装层。
这些层的作用是保护太阳能电池不受外部环境影响，同时也能起到传输电能和导电的作用。
通过上述介绍，我们可以了解太阳能电池工作原理的基本过程，即利用光电效应将太阳辐射光转换为电能。
正是由于这一原理的实现，太阳能电池才能成为高效、环保的能源装置，在太阳能利用领域有着广泛的应用前景。
由此可见，太阳能电池是一种非常重要的新能源利用技术，通过对太阳能电池工作原理的深入了解，我们可以更好地认识利用太阳能的实质，促进太阳能技术的推广和应用。
希望太阳能电池在未来的发展中能够发挥更大的作用，为人类的可持续发展做出更多的贡献。
有关太阳能电池板的数据计算
一，太阳能光电产品计算下面以1kW输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算数据：1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：通常逆变器的转换效率为90%（国内企业研制的大功率光伏逆变器最高转换率已达%），则当输出功率为P1=1kW时，则实际需要输出功率应为P2=1kW/90％=；若按每天使用6小时，则耗电量为W1=*6小时=。
2.蓄电池的选择：按照蓄电池一次充满后连续放电（非浮充状态下）可供负载一天（6小时）使用蓄电池采用规格: 2400WH/12V。
蓄电池容量：2400WH/12V=200AH，蓄电池每日放电量 12v=555Ah，即每天（6小时使用时间）的用电量为12V555Ah。
蓄电池的最大放电深度最好保持在70%以内,所以输入应为：W2 =W1/==。
总共容量的计算：555Ah/=≈800Ah，实际没有800AH的容量，可以用200AH 四组就可以了．3.太阳能电池容量的计算与当地的地理位置、太阳辐射、气侯等因素有关。
首先计算标准辐照度下当地的年平均日照时数H（h）H＝年辐射总量（kcal/cm2）×（Wh/kcal）365×（W/cm2）式中cm2是25℃，光谱时的辐照度，也是太阳能电池的标准测试条件。
表1 我国各类地区太阳能年辐射量将年总辐射量代入公式，可得到各地区标准辐照度下当地的年平均日照时数H （h），结果如表1按每日有效日照时间为H小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率为70％。
太阳能电池板的输出功率应为P3=H/70%=H(W)。
太阳能峰值功率WP是在标准条件下：辐射强度1000W/m2，大气质量AM15，电池温度25℃条件下，太阳能电池的输出功率。
太阳能电池的额定输出功率与转换效率有关，一般来讲，单位面积的电池组件，转换效率越高，其输出功率越大。
太阳能电池目前的转换效率一般在14-17%之间，每平方米的太阳能电池组件输出功率约140-170WP.面积功率*面积=功率我们按照面积电池（m2）光电转换效率为15%计算，假设此时太阳光的总功率为1000W/m2组件的功率为P3=H(kW)面积功率P=1000W/ m2 *15%=150W/m2面积S=P3 /P=(13585/H)/150=H(m2)根据各地每日有效日照时间H的不同代入上式可计算出各地太阳能电池板的使用面积，具体数据见图1。
a_Si_poly_Si叠层太阳电池稳定性的数值模拟分析
收稿日期:2001204201 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59872037)文章编号:025420096(2003)022*******a 2Si/poly 2Si 叠层太阳电池稳定性的数值模拟分析林鸿生,段开敏(中国科学技术大学物理系,合肥230026)摘 要:通过应用Scharfetter 2Gummel 解法数值求解Poisson 方程,对热平衡态a 2Si/poli 2Si 叠层太阳电池的光稳定性进行计算机数值模拟,详细分析光照射前后a 2Si/poli 2Si 叠层太阳电池中电场强度分布,指出在光照射下,光生空穴俘获造成的a 2Si :H 中正空间电荷密度增加改变了电池内部的电场分布,普遍抬高a 2Si :H 薄膜中的电场强度,没有给a 2Si/poli 2Si叠层结构中的a 2Si :H 薄膜带来准中性区(低场“死层”),不会发生a 2Si/poli 2Si 叠层太阳电池的光诱导性能衰退,因而a 2Si/poli 2Si 叠层结构太阳电池具有较高的稳定性。
关键词:a 2Si :H 光诱导性能衰退;a 2Si :H 隙态密度分布;Newton 2Raphson 解法中图分类号:TM914.42 文献标识码:A0 引 言a 2Si :H 太阳电池问世开创了廉价、大面积、高效率太阳电池制造与应用的新时代,但很快就发现,在长期光的辐照下,a 2Si :H 太阳电池性能如能量转换效率等发生衰退,影响其实际应用。
长期以来,人们为了制造高稳定性a 2Si :H 太阳电池进行了不懈的努力,包括改进电池制造工艺,提高a 2Si :H 薄膜质量和设计不同结构的电池等。
其中a 2Si :H 基多结、多带隙叠层太阳电池结构设计得到了人们广泛的研究,其优点一是能应用极薄(<0.2μm )i (a 2Si :H )层,特别是顶电池而增强其稳定性;二是底电池采用没有(或极弱)Staebler 2Wronski 效应或变带隙的光吸收材料,尽量克服单结a 2Si :H 太阳电池的长波光子损失,更充分地利用太阳光辐射光谱[1]。
太阳能简易计算公式
太阳能计算简易公式)0.2~6.1损耗系数（当地峰值日照时间用电时间用电器功率太能电池组件功率⨯⨯=)0.26.1⨯⨯⨯⨯=（系统安全系数损耗系数阴雨天数系统电压用电时间用电器功率蓄电池容量总辐射量与日平均峰值日照时间的相对应关系年总辐射量 KJ/cm 2 420460500540580620660700740日平均峰值 日照时数 h 3.19 3.50 3.82 4.14 4.46 4.78 5.10 5.42 5.75常用太阳光伏能源系统名词术语太阳光伏能源系统 solar photovoltaic energy system指利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳能直接转换成电能的发电系统。
太阳电池 solar cell通常是指将太阳光能直接转换成电能的一种器件。
单晶硅太阳电池single crystalline silicon solar cell单晶硅太阳电池是以单晶硅为基体材料的太阳电池。
多晶硅太阳电池 polycrystalline silicon solar cell多晶硅太阳电池是以多晶硅为基体材料的太阳电池。
光电转换效率photo –electric conversion efficiency系指受光照太阳电池的最大输出电功率与入射到该电池受光平面几何面积上的全部光功率的百分比。
太阳常数 solar constant在地球的大气层外，太阳在单位时间内投射到距太阳平均日地距离处垂直于射线方向的单位面积上的全部辐射能，称为太阳常数，常用毫瓦/厘米²或瓦/米²来表示。
1957年国际地球物理年决定采用1380W/m 2；世界气象组织(WMO)1981年公布的太阳常数值是1368w/m 2；多数文献上采用1367W/m 2。
短路电流（Isc ） short –circuit current在某个特定的温度和辐照度条件下，光伏发电器在短路情况下的输出电流。
开路电压（Voc ） open –circuit voltage在某个特定的温度和辐照度条件下，光伏发电器在空载（开路）情况下的端电压。
能源科学技术：太阳能光伏发电技术必看题库知识点(题库版)
能源科学技术：太阳能光伏发电技术必看题库知识点（题库版）1、单选安全生产事故发生的原因，在事故总数中占有很大比重的原因是（）A、人的不安全行为B、管理上的缺陷C、不可抗力D、以上都是正确答案：A2、填空题生（江南博哥）产多晶硅带的方法主要有定边喂膜法、蹼状枝晶法、绳带法和模板生长法，其中产出率最高的方法为（）正确答案：模板生长法3、填空题（）是太阳能采暖的关键部件。
正确答案：集热器4、单选产品的主要技术指标检测包括外观检查、（）测定、绝缘强度和耐压等指标检测等。
A.自身误差B.基本误差C.化误差D.误差正确答案：B5、填空题楼房建材一体型太阳光发电系统的模板形式有（）；（）、强化玻璃合成型等。
正确答案：普通型、屋顶材料一体型6、填空题透明盖板是平板型集热器中（），并由透明（）材料组成的板状部件。
正确答案：覆盖吸热板；或半透明7、填空题单晶硅太阳能电池组件的生产流程：（）硅棒（）（）太阳电池组件；多晶硅太阳能电池组件的生产流程：（）硅碇（）硅片太阳电池太阳电池组件。
正确答案：高纯硅材料；硅片；太阳电池；高纯硅材料；硅块8、填空题太阳能到达地球的总辐射能量应该是太阳常数与（）的乘积。
正确答案：地球面投影面积9、问答题太阳能发电的优点？正确答案：（1）没有运转部件，可以安静地生产清洁能源（2）维护简单，容易实现自动化和无人化（3）与规模大小无关，可按一定的效率发电（4）由于是模板结构，易于产生规模化效益（5）用扩散光也可以发电（6）光发电是对废弃能源的有效利用（7）太阳储量无限并且免费10、填空题利用风力机可将风能转换成（）、机械能和热能等。
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正确答案：抛物面12、问答题HZT035-18型号代表什么意思？正确答案：H-皇明；Z-公共场所照明；T-庭院灯；035-灯光源高度3.5米；18-18款式。
13、填空题构成太阳的主要成分是（）和氦正确答案：氢14、填空题阴雨天（）占总辐射的大部分。