光伏独立发电系统

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独立光伏发电系统的名词解释

独立光伏发电系统的名词解释

独立光伏发电系统的名词解释
独立光伏发电系统是一种不依赖于传统电网的电力供应系统。

它利用太阳能光
伏电池将太阳光转化为直流电能,并通过逆变器将直流电能转换为交流电能以供使用。

独立光伏发电系统通常包括太阳能光伏电池板、电池组、逆变器、充电控制器、电池管理系统等组件。

太阳能光伏电池板是独立光伏发电系统的核心组件,它由多个太阳能电池组成。

当太阳光照射到太阳能光伏电池板上时,太阳能电池会产生电流。

这些直流电流经过电线传输到电池组中进行储存。

电池组是独立光伏发电系统的能量储存装置,通常使用铅酸蓄电池。

它们能够
将太阳能电池板产生的电能储存起来,以满足夜间或阴天的用电需求。

逆变器是独立光伏发电系统中的重要组件,它能够将直流电能转换为交流电能。

逆变器将储存在电池组中的直流电能转换为家庭或工业用电所需的交流电能,供电给各种电器设备。

充电控制器用于监测和控制电池组的充电过程。

它能够检测电池组的电压和电流,并根据情况调整光伏电池板的输出功率,以确保电池组得到正确的充电。

电池管理系统是独立光伏发电系统的智能控制系统,它能够监测和管理整个系
统的运行状态。

通过监测电池组的电压、温度和充放电过程,电池管理系统能够确保系统的安全稳定运行,并延长电池组的使用寿命。

总之,独立光伏发电系统是一种绿色、可再生的电力供应系统。

通过利用太阳
能光伏电池板将太阳能转化为电能,并通过逆变器和电池组供电给家庭或工业设备,独立光伏发电系统为实现清洁能源和节能减排目标做出了重要贡献。

光伏发电系统

光伏发电系统

光伏发电系统分为:并网光伏系统、独立光伏系统。

并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。

通过光伏组件将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。

独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。

据预测,太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体2010年我国太阳能电池组件产量上升到10GW,占世界产量的45%,连续4年太阳能电池产量居世界第一。

但薄膜电池产量还很小,硅基薄膜电池产业化技术尚未成熟。

我国2010年新增光伏发电装机500MW,累计达到900MW,居世界前十。

同时为营造光伏市场,我国政府也采取了一系列的政策措施,主要包括财政补贴和上网电价补贴政策。

在市场需求的拉动下,我国的光伏产业链规模已经形成。

无论是装备制造,还是配套的辅料生产,国产化进程都在加速。

此外,我国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术,并在不断地创新和发展。

在光伏产业链中,实际产能的多晶硅生产商总数有20~30家,60多家硅片企业,60多家电池企业,330多家组件企业,国内外上市的光伏公司有30家左右,行业年产值超过3 000多亿元,进出口额220亿美元,就业人数30万人。

基于目前的发展情况,我国光伏产业发展中存在的主要问题从制造业与市场环节两个方面进行了归纳总结。

从制造业这一方面来看,我国光伏研发投入不够,没强有力的技术支撑能力,存在为了追求利润盲目扩张落后产能、重复建设的现象,以及缺乏可持续和清洁发展理念,让原本是清洁能源产业背负了高耗能、高污染的骂名。

从市场的角度来看,尽管我国的光伏产业链已经逐步形成,但由于缺少市场发展的支撑,即长期的发展目标,难以使其规模进一步增长,并突破成本瓶颈。

简述独立光伏发电系统的构成及其作用

简述独立光伏发电系统的构成及其作用

简述独立光伏发电系统的构成及其作用独立光伏发电系统是一种可以独立运作的光伏发电系统,主要由太阳能电池板、电池、逆变器、控制器及负载组成。

其主要作用是将太阳能转化为电能供电,实现独立自给自足的电力供应。

太阳能电池板是独立光伏发电系统中最重要的部分,它将太阳能转化为直流电能。

电池则用于存储电能,以便在夜间或阴雨天气时使用。

逆变器则将直流电能转换为交流电能,以供给负载使用。

控制器则用于管理和保护电池和逆变器,以确保系统的安全和可靠性。

独立光伏发电系统的作用非常广泛。

它们可以用于户外照明、移动通信站、监控设备、水泵、自来水供应站、灌溉系统、道路标志等场合,也可以作为家庭照明、家电用电等小型用途的电力供应。

总之,独立光伏发电系统具有环保、可靠、灵活等优点,是未来可持续发展的重要组成部分。

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独立光伏发电系统

独立光伏发电系统
其中最具特色的是光伏发电系统的容量设计,它根据当地 的太阳能辐照资源和使用要求,确定必要的太阳能电池方 阵和蓄电池的规模容量。
二、 系 统 设 计 框 图
三、容量设计
目标:优化太阳能电池方阵容量和蓄电池组容量的相互关 系,在保证独立光伏发电系统可靠工作的前提下,到达本 钱最低。
要求:首先对当地的太阳能辐照资源、地理及气象数据有 尽量详细的了解,一般要求掌握日平均太阳辐照量、月平 均太阳辐照量和连续阴雨天数。
第五节 独立光伏发电系统设计
独立光伏发电系统设计
独立光伏发电系统是指仅仅依靠太阳能电池供电的光 伏发电系统或主要依靠太阳能电池供电的光伏发电系 统,在必要时可以由油机发电、风力发电、电网电源 或其他电源作为补充。
从电力系统来说,kW级以上的独立光伏发电系统也 称为离网型光伏发电系统。
独 立 光 伏 发 电 系 统 设 计
3、确定方阵最正确倾角 β
对于方阵倾角的选择应结合以下要求进行综合考虑:
➢ ① 连续性 一年中太阳辐射总量大体上是连续变化的, 多数是单调升降,个别也有少量起伏;
➢ ② 均匀性 倾角的选择最好满足使方阵外表上全年接收 到的日平均辐射量比较均匀,以免夏天接收辐射量过大, 造成浪费;而冬天接收到的辐射量太小,造成蓄电池过放 电以至损坏,降低系统使用寿命,影响系统供电稳定性。
方法:依据各部件的数理模型,采用计算机仿真,可以拟 合出太阳能电池方阵每小时发电量、蓄电池组充电量和负 载工作情况,并预测在不同的供电可靠性要求下所需要的 太阳能电池方阵及蓄电池组的容量。
通过数值分析法,可以解析太阳能电池方阵容量及蓄电池 组容量之间存在的相互关系,然后在特定的供电可靠性要 求下,根据本钱最低化的原那么,确定二者各自的容量。

基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计

基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计

基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护意识的提升,太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了广泛关注。

基于数字信号处理器(DSP)的太阳能独立光伏发电系统,通过高效能、智能化的电能转换和管理,为无电网或电网不稳定的地区提供了可靠的电力解决方案。

本文旨在深入研究与设计基于DSP的太阳能独立光伏发电系统,以提升系统的整体性能,优化能源利用效率,并推动太阳能光伏发电技术的广泛应用。

本文首先概述了太阳能光伏发电的基本原理和DSP在光伏发电系统中的应用价值。

随后,详细分析了太阳能光伏电池板的选择与配置、最大功率点跟踪(MPPT)算法的实现与优化、电能存储与管理系统的设计等关键技术问题。

在此基础上,提出了一种基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的总体设计方案,并深入探讨了系统硬件电路和软件程序的实现方法。

本文还通过实验验证和性能评估,对所设计的基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的性能进行了全面分析。

实验结果表明,该系统具有较高的电能转换效率、稳定的运行性能和良好的适应性,为太阳能光伏发电技术的发展和应用提供了有力支持。

本文总结了基于DSP的太阳能独立光伏发电系统的研究与设计成果,并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。

通过不断优化和完善系统设计,我们有信心为全球能源结构的转型和可持续发展做出更大的贡献。

二、太阳能光伏发电技术概述太阳能光伏发电,是一种将太阳能直接转换为电能的绿色能源技术。

其基本原理是利用光伏效应,即当太阳光照射在光伏电池上时,光子会与电池中的半导体材料发生相互作用,导致电子从原子中被激发出来,形成光生电流,从而产生电能。

这一过程不需要任何机械运动或其他形式的中间能量转换,因此太阳能光伏发电具有高效、清洁、无噪音、无排放等优点,被视为未来可持续能源发展的重要方向。

太阳能光伏发电系统主要由光伏电池板、电池板支架、逆变器、储能装置和控制系统等组成。

光伏发电系统

光伏发电系统
一般来说,太阳能电池方阵的安装形式有以下三种:安装在地面上、安装在柱上、安装在屋顶上。具体采用 哪一种安装形式又要受到一些具体因素影响,诸如可利用空间大小、方阵尺寸、采光条件、风负载、视觉效果及 安装难度、破坏和盗窃问题等。在上述几种安装形式中,首选的是安装在地面上,因为它具有简单易行的特点。 而安装在柱子上面的难度受电池板离地面高度的影响。而安装在屋顶上的难度则由屋顶是否陡峭而定,在比较陡 的屋顶上工作不仅耗时费力,而且非常危险。在安装过程中,尤其要避免对电池板电气性能造成损伤,为此太阳 能电池板的表面应该覆盖,减小损伤的概率。还可以在光伏电站周围修建围墙,使动物无法靠近设备.以此保证 系统安全。同时,安装的太阳能电池板应该面向中午的太阳,而不要对着指南针的方向,这一点在相关资料中都 有说明。
在中国仲巴县,这个县城里所有的供热都是由太阳能来提供的。图中左侧黑色的那部分就是太阳能集热器 (Solar collector),面积有3.5万平方米,就像我们平常用到的热水器那样,能够把太阳能变成热能。它收 集了热以后,储存在图中那个彩色的罐子里。这个罐子可以24小时发热,供给县城的采暖。这是百分之百的太阳 能,完全零碳。
“光伏+土地生态修复”
据《联合国防治荒漠化公约》统计,全球处于超干旱以及干旱的土地面积约为平方千米,占全球陆地表面的 17.2%。而且,每年沙漠的面积还在不断扩大。土地退化中和(Land Degradation Neutrality, LDN)和退化 土地生态修复一直以来都是地球面临的重要课题。荒漠化土地虽然有待修复,但也提供了大量的土地资源,因此, 将荒漠化土地生态修复与光伏建设相结合将带来多方面的收益。荒漠上的太阳能面板不仅可以供电,还可以减少 地面受到的日照辐射和水分蒸发量。清洗电池板时喷洒的水分,提高了土壤表层的含水量,促进了植被的生长和 恢复。

单级独立光伏发电系统研究

单级独立光伏发电系统研究

单级独立光伏发电系统研究作者:***来源:《机电信息》2020年第29期摘要:提出了一种单级独立光伏发电系统,该系统仅由蓄电池充电器和一级逆变器组成。

充电器的运行采用了太阳能电池最大输出功率点跟踪与优化蓄电池充电电流相结合的控制策略,既充分利用了太阳能,又保护了蓄电池不受损坏,延长了使用寿命。

逆变器采用了基于反激式DC/DC变换器的SPWM调制方法,同时实现了升压和逆变,省去了蓄电池之后的一级DC/DC升压变换器。

通过实验,证明了該单级独立光伏发电系统电路具有良好的输出特性,负载适应性好,运行可靠。

关键词:光伏发电;蓄电池;逆变器;最大功率跟踪0 引言光伏发电系统研究在20世纪70年代后受到全世界的高度重视,并取得了长足发展,对于缓解能源危机、减少环境污染以及减小温室效应具有重要意义。

光伏发电是指利用太阳能电池这种半导体器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变为电能的直接发电方式,它有独立运行和并网运行两种方式。

目前独立运行的光伏发电系统普遍采用的是两级变换系统,即首先利用太阳能电池把光能转变成电能,再经过DC/DC充电器给蓄电池充电,蓄电池电压较低,所以还需要再经过一级升压DC/DC变换将直流电压升高,最后再通过一级DC/AC逆变器将直流电转化为交流电供用户使用。

如何尽量减少功率变换级数,减少功率器件,简化系统结构来提高系统性能已成为人们研究的重点之一。

本文提出了一种单级独立光伏发电系统,不仅结构简单,功率器件较少,而且系统在运行过程中既注重太阳能电池最大功率点的跟踪,又考虑到了蓄电池的充放电特性。

1 系统结构及运行原理1.1 主电路构成单级独立光伏发电系统主电路拓扑如图1所示。

该系统由Boost充电器、高频变换器、高频变压器及周波变换器组成。

Boost充电器为单向DC/DC变换器,它将太阳能电池组件的宽范围直流输出电压变换成满足蓄电池充电及逆变器所需要的直流电。

由VT1、VT3构成的高频变换器,VT2、VT4构成的周波变换器及高频变压器T共同组成DC/AC双向反激式逆变器,输出220 V/50 Hz正弦交流电供用户使用。

光伏发电系统

光伏发电系统

光伏发电系统光伏发电系统是将太阳能转换成电能的发电系统,利用的是光生伏打效应。

光伏发电系统的主要部件是太阳能电池,蓄电池,控制器和逆变器.光伏发电系统分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统。

独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式,典型特征为需要蓄电池来存储夜晚用电的能量。

独立太阳能光伏发电在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统,如风力发电/太阳能发电互补系统等。

并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充,典型特征为不需要蓄电池。

民用太阳能光伏发电多以家庭为单位,商业用途主要为企业、政府大楼、公共设施、安全设施、夜景美化景观照明系统等的供电,工业用途如太阳能农场。

太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)和太阳跟踪控制系统组成。

如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。

各部分的作用为:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。

其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。

太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。

在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。

其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

(三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。

其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。

(四)逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。

由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。

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毕业论文题目:太阳能独立发电系统院系名称:专业名称:年级班别:姓名:曹腾飞指导教师:摘要:太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源, 也是一种能够规模应用的现实能源, 可用来进行独立发电和并网发电。

本文对太阳能光伏发电技术系统的结构及其原理作了详细的阐述。

并针对光伏发电系统的主要技术及关键问题进行了详细的分析,对未来光伏发电技术的应用以及我国光伏发电技术提出建议。

关键词:光伏发电;太阳能电池;独立运行;并网运行;太阳能Abstract :Solar energy is a zero-emissions, clean energy, it can also be used as a practical energy which can conduct power by the of independent power generation and grid. It make a detailed elaboration to system of solar photovoltaic technology structure and the principle. The main technical and key issues of photovoltaic power generation system is made a detailed analysis. some recommendations is put forward to the future photovoltaic technology in China.Key words:photovoltaic power generation;solar battery;operational independence;Network Operation;solar energy绪论随着社会生产的日益发展,对能源的需求量不断增长,全球范围内的能源危机日益突出。

传统的能源,尤其是煤炭、石油、天然气三大化石燃料更是有限,不合理地使用传统能源,不仅使能源在21 世纪内濒临枯竭,产生能源危机,还会造成全球的环境问题。

因此,新能源应用正成为全球的热点。

太阳能作为一种清洁的可再生能源。

太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。

太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。

20世纪70年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。

根据欧盟联合研究中心的预测,到2030年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到10%以上,到2040年这一比例将达到20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。

第一章绪论1.1 光伏发电的背景及意义随着科学技术的不断发展,人类进入20世纪后对能源的需求也不断增长。

与此同时,人们对保护环境的重要性也有了越来越明确的认识。

由于化石燃料的枯竭环境的破坏所引起了温室效应、全球变暖、农林水产资源的减少等,如果再进一步恶化,人类就会收到大自然的警告,到时后果将不堪设想。

现在的世界能源构成中主要的能源还是化石能源,包括石油、煤、天然气,另外还有可再生能源核能、水能,其他的可再生能源只占微乎其微的小部分。

传统的化石能源是不可再生的,世界范围内发展可再生能源是解决能源危机的必经之路。

根据世界能源协会WE(World Energy Council)的预测,到2050年,世界的可再生能源将会到达8.7TW-15.0TW(1TW=1012W),而到时候全社会能量总需求为26.3 TW-33.0TW。

由此可见,可再生能源在21世纪将会变成一种主要的新兴能源。

世界上现有的可再生能源主要是水能发电和地热能,太阳能光伏发电和风力发电只占其中小部分,而水电和地热能被继续开发的潜力已经微乎其微,在未来十五年之内发展太阳能光伏发电技术和风力发电技术就迫在眉睫。

因此,无论是为了保证能源的供应,还是为了保护生态环境,开发利用取之不尽而又清洁的新能源已是大势所趋[1]。

在地球上所能利用能量的98.98%最初都来自太阳能。

太阳能光伏发电的能源来源于取之不尽,用之不竭的太阳能,是资源最丰富的可再生能源。

太阳能光伏发电是能源的高新技术,具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。

太阳能发电不会给空气带来污染,不破坏生态环境,是一种清洁安全的能源,同时又具有在自然界不断生成,并能从自然界得到有规律的补充,储量巨大,取之不尽,用之不竭,是可再生的清洁绿色能源。

充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处,能为中国一直追求的和谐社会作出巨大的能源支持。

20世纪70年代,随着能源危机的爆发,世界各国努力发展光伏发电技术,尤其是西方发达国家更是重视研发。

20世纪9年代以来一直以30%到40%的速度上升,2004年已经达到60%的增长速度。

可以预见,太阳能的开发利用必将在21世纪得到长足的发展,并终将在世界能源结构转移中担当重任,成为21世纪后期的主导能源。

太阳能资源开发利用有如下优点:(1)充分的清洁性。

无须论证,太阳能是真正的无污染的可持续发展的绿色能源,这是其他任何能源都无法比拟的;(2)绝对的安全性。

并网电压一般在220V以下;(3)相对的广泛性。

太阳能的分布范围广,对于绝大多数地区具有存在的普遍性,可就地取用;(4)使用寿命长,易维护。

光伏电池按目前的研发技术可使用20年以上,并且易于维护,不用二次投资;(5)利用灵活。

既可以独立于电网运行,也可以与电网并行运行。

1.2 国内外太阳能光伏发电应用的现状随着科技的进步和环保意识的增强,清洁的绿色能源己逐渐受到了人类的重视。

其中,太阳能无疑成为最受青睐的绿色能源。

太阳能的应用领域非常广泛,但最终可归结为太阳能热利用和光利用两个方面。

太阳能可以转换成多种其它形式的能量,比如热能、氢能、机械能、生物能、电能等等,由于电能是现代工业中最常用的直接能源,因此由太阳能直接转化成电能是太阳能利用中最具有前景的方式。

1.2.1世界太阳能光伏发电的发展现状20世纪90年代,由于太阳电池成本的持续降低,太阳电池实行并网发电,建立太阳能电站已经成为可,并在全世界范围内逐渐发展。

近年来,与住宅屋顶相结合的太阳电池并网发电也成为重要的应用方向。

美国、欧洲和日本先后制定了太阳能发展计划,由政府提供部分研究开发资金和相关的产业扶持政策,众多国家纷纷制定雄心勃勃的发展规划,推动光伏技术和产业的发展。

日本通产省第二次新能源分委会提出,2010年光伏发电装机达到5GW;欧盟可再生能源白皮书及相伴随的“起飞运动”2010年的目标是,光伏发电装机达到3GW;美国能源部国家光伏规划的目标是,光伏发电装机达到4.7GW;澳大利亚提出,2010年光伏发电装机达到0.75GW。

因此,世界光伏产业有了突飞猛进的发展,从1997年至2001年,年的平均年增长率达35.5%。

2004年世界光伏电池组件的生产量达到1194MW,比2003年的744.26MW增长60.46%。

到2004年底,世界光伏发电的累计装机容量达到4330MW。

近几年各国可再生能源法的颁布、快速发展的光伏屋顶计划、各种减免税政策和补贴政策以及逐渐成熟的绿色电力价格,为光伏市场的发展提供了良好的基础。

光伏发电的应用领域将逐步由边远地区和农村的补充能源向全社会的替代能源过渡。

预计今后十年,太阳能光电工业将以20%~30%的速度增长,成为世界上最具发展前景的朝阳工业之一。

1.2.2国内太阳能光伏发电的发展现状中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,1980年以前,应用项目十分有限功率很小,光伏电池年销售量不超过10KW。

20世纪80年代后期,随着几条光伏电池生产线的引进,光伏电池价格大幅度下降,产量大大提高,应用领域不断开辟市场大为拓展。

90年代以来,改革开放的大好形势为光伏技术的广泛应用和市场开拓创造了有利条件,光伏电池用量每年在以20%以上的速度递增。

经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。

进入21世纪后,在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业迅猛发展。

2003年底,中国光伏发电的累计装机容量约达55MW。

到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量达到100MW,2008年太阳能电池的产量达到了2000MW虽然近几年我国太阳能发电产业取得了巨大的进步,但是,与发达国家相比还存在相当大的差距。

首先,我国生产规模较国外比较小、产业链不完整,自动化水平低。

其次,平衡设备薄弱落后,特别是并网逆变器和智能控制器差距更大。

而且,专用材料的国产化程度不高,性能有待改进,光伏电池成本价格尚高,标准规范也不够健全。

因此,我国光伏产业在国内外市场上仍面临着非常严峻的考验2.太阳能光伏发电的运行方式通过太阳能电池(又称光伏电池)将太阳辐射转换为电能的发电系统称为太阳能电池发电系统(又称太阳能光伏发电系统)2.1.1光伏电池的发电原理太阳能光伏发电的原理主要是利用半导体的光生伏特效应。

太阳能电池实际上是由若干个PN结构成。

当太阳光照射到PN结时,一部分光被反射,其余部分被PN结吸收,被吸收的辐射能有一部分变成热能,另一部分以光子的形式与组成PN结的原子价电子碰撞,产生电子空穴对,在PN结势垒区内建电场的作用下,将电子驱向N区,空穴驱向P区,从而使得N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴。

这样在PN结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场。

光生电场除一部分抵消内建电场外,还使P区带正电,N区带负电,在N区和P区之间的薄层产生光生电动势,这种现象称为光生伏特效应。

如图2.3所示。

若分别在P区和N 区焊上金属引线,接通负载,在持续光照下,外电路就有电流通过,如此形成一个电池元件,经过串并联,就能产生一定的电压和电流,输出电能,从而实现光电转换[3]。

光子势垒电场光生电动势(a)平衡时 (b)光照时图2.3 PN结光生伏特效应原理图。

其发电系统可以分为:独立运行和并网运行两种方式。

2.1 太阳能独立运行光伏系统图1为一独立光伏发电系统的结构示意图,光伏发电系统由太阳能电池、阻塞二极管、调节控制器和蓄电池组成(如下图)。

太阳能电池方阵调节控制器用电负载蓄电池阻塞二极管图1 太阳能光伏发电系统独立运行结构示意图图2 独立式光伏发电系统2.1.1 太阳能电池方阵太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心部件,其光电转换效率、各项参数指标的优劣直接代表了整个光伏发电系统的发电性能,电池板尺寸大小的选择服从太阳能光伏阵列造型由单体太阳能电池封装成满足一定电压和功率的小组合,根据需要可由小组合构成太阳能电池光伏发电系统方阵,太阳能电池方阵工作电压一般为负载工作电压的1.4 倍。

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