家用小型太阳能光伏发电系统设计
小型太阳能光伏发电系统设计
小型太阳能光伏发电系统设计一、引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。
太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，具有广阔的发展前景。
本文旨在设计一个小型太阳能光伏发电系统，以满足家庭日常用电需求，并探讨其在实际应用中的可行性和优势。
二、系统设计1. 光伏组件选择光伏组件是太阳能光伏发电系统中最关键的部分，其性能直接影响系统的发电效率。
在选择光伏组件时，应考虑其转换效率、耐久性和成本等因素。
常见的光伏组件有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。
根据实际需求和经济考虑，本文选择多晶硅太阳能电池作为光伏组件。
2. 逆变器设计逆变器是将直流电转换成交流电供家庭用电器使用的关键设备。
在设计逆变器时，应考虑其转换效率、输出波形质量以及负载容量等因素。
根据实际需求，本文选择了高效率、低失真的逆变器，并根据家庭用电负载的特点进行适当的容量选择。
3. 电池储能系统设计太阳能光伏发电系统在夜晚或阴天时无法直接发电，因此需要储能系统来存储白天产生的多余电能。
在设计储能系统时，应考虑其容量、充放电效率以及寿命等因素。
本文选择了高容量、高效率的锂离子电池作为储能系统，并根据实际需求进行适当的容量选择。
4. 控制与监测系统设计为了保证太阳能光伏发电系统的正常运行和安全性，需要设计相应的控制与监测系统。
控制系统可以实现对光伏组件、逆变器和储能系统等设备进行监控和调节，以保证其正常运行和最大化发电效果。
监测系统可以对发电功率、负载功率以及储存状态等进行实时监测，并提供相应数据供用户参考。
三、性能分析1. 发电效率分析通过对太阳辐射强度和光伏组件转换效率等因素进行分析，可以评估太阳能光伏发电系统的发电效率。
根据实际数据和模拟计算，本文得出了系统的平均发电效率，并与其他可再生能源发电系统进行了比较。
2. 经济性分析太阳能光伏发电系统的经济性是评估其实际应用价值的重要指标。
本文通过对系统的投资成本、运行维护成本和可回收能源价值等进行综合分析，得出了太阳能光伏发电系统在经济上的可行性，并与传统能源供应方式进行了对比。
小型屋顶太阳能发电系统的设计
小型屋顶太阳能发电系统的设计摘要：本文介绍了一种小型屋顶太阳能发电系统的设计方案。
该系统由太阳能电池板、逆变器、电池组、控制器等组成。
文章介绍了太阳能电池板，电池的选择和配置以及逆变器和控制器的选用。
最后，本文对系统进行了性能测试，证明其可行性和可靠性。
关键词：太阳能发电，电池板，逆变器，电池组，控制器1.引言随着能源需求的不断增长和环保意识的提高，太阳能发电逐渐成为了一种重要的可再生能源，其对环境的影响极小。
因此，太阳能发电已成为可持续发展的焦点之一。
为了减少人们对传统能源的依赖，本文研究了一种小型屋顶太阳能发电系统的设计方案，旨在为个人或家庭提供可靠、经济的能源解决方案。
2.太阳能电池板太阳能电池板是系统的核心部件，它能将太阳能转换为电能。
本文选择了多晶硅太阳能电池板，它具有高效、稳定的特点，并且在大多数天气条件下都能发挥良好的效果。
在选择太阳能电池板时，我们需要考虑其的功率和质量。
为了确保系统的正常运行，我们使用的电池板功率应大于系统所需的平均功率。
此外，正确的太阳能电池板安装方式也非常重要，应考虑天影、建筑物物品的遮挡、太阳能电池板角度等问题。
3.电池组电池组负责存储从太阳能电池板中收集的能量，以便在天气恶劣或夜间等阴暗时段使用。
本文选择了铅酸电池作为电池组，因为它们具有成本低、使用寿命长等优点。
此外，为了确保电池组能够正常工作，在电池组容量的选择方面应谨慎，以满足系统的需要。
4.逆变器逆变器负责将太阳能电池板和电池组发出的直流电转换成交流电，以便供应给室内电器设备。
本文选择了纯正弦波逆变器，因为它们能提供高质量的电力效率，并且具有更长的使用寿命。
同样，为了确保逆变器的性能，应根据系统所需的功率和负载选择适当的逆变器。
5.控制器控制器负责监控系统的电压、电流、电池容量等参数，并根据系统工作状态进行调整。
本文选择的控制器能监控系统的各种参数，并能根据天气情况和负载需求自动调整太阳能电池板和电池组的工作状态，以减少系统能耗和维护成本。
小型家庭独立光伏发电系统设计
毕业设计（论文）光伏材料加工与应用专业题目：小型家庭独立光伏发电系统设计毕业时间：________________________________ 学生姓名：________________________________ 指导教师：________________________________ 班级：光伏材料加工与应用酒泉职业技术学院 __________ 届各专业毕业论文（设计）成绩评定表说明：、以上各栏必须按要求逐项填写、此表附于毕业论文（设计）封而之后。
目录摘要 (1)一、绪论 (1)二、独立光伏发电系统简介及原理 (2)（―）简介 (2)（二）原理 (2)三、独立光伏发电系统组成部分和设计要求 (3)（-）组成部分 (3)（二）设计要求 (5)1.相关负载参数 (5)2.相关环境环境参数 (5)四、独立光伏发电系统的计算及方阵的设计 (6)（-）太阳能蓄电池容量计算 (6)（二）........................................... 太阳能蓄电池的串并联数计算6（三）............................................. 太阳能电池组件设计与计算6（四）太阳能电池控制器的选型8（五）太阳能电池逆变器的选型8（六）............................................... 太阳能电池方位角的选择8（七）................................................. 太阳能电池倾斜角选择9（八）............................................... 太阳能光伏支架安装注意10六、总结 (10)参考文献 (11)致谢 (12)小型家庭独立光伏发电系统设计摘要：将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术。
是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
小型屋顶太阳能发电系统的设计
小型屋顶太阳能发电系统的设计随着可再生能源的快速发展和环境保护意识的增强，太阳能发电作为清洁能源之一，在各个领域得到了广泛的应用。
而在屋顶安装太阳能发电系统早已不再局限于大型工业建筑，而是逐渐普及到小型住宅屋顶。
本文将探讨，旨在提出一种切实可行的方案，为居民提供清洁、稳定的能源供应。
一、小型屋顶太阳能发电系统的意义小型屋顶太阳能发电系统的设计是为了将可再生能源带入家庭生活，实现家庭能源的自给自足。
传统能源的消耗给地球环境带来了巨大的负担，而太阳能作为一种清洁能源，可以有效减少对环境的污染。
通过在小型住宅屋顶安装太阳能发电系统，不仅可以降低家庭的能源成本，还可以为环保事业做出一定的贡献。
二、小型屋顶太阳能发电系统的技术原理小型屋顶太阳能发电系统主要由光伏组件、逆变器、电池、支架等部分组成。
光伏组件将太阳能转化为直流电能，逆变器则将直流电转化为交流电，以供家庭使用。
而电池则可以储存多余的电能，在夜间或阴天使用。
支架则起到支撑和固定光伏组件的作用。
三、小型屋顶太阳能发电系统的设计要素1. 屋顶条件：屋顶的朝向和倾斜角度是选择太阳能发电系统的重要考虑因素。
一般情况下，南向屋顶是最佳选择，倾斜角度应尽量接近当地纬度。
2. 光伏组件：选择高效、耐用的光伏组件对系统的发电效率至关重要。
在选购光伏组件时，一定要选择正规厂家的产品，避免购买劣质产品。
3. 逆变器：逆变器的选择也是非常重要的，它直接影响太阳能发电系统的输出电流和电压。
高效、稳定的逆变器可以提高系统的发电效率和稳定性。
4. 电池：如果家庭需要在夜间或阴天使用太阳能发电系统发电，就需要安装电池来储存多余的电能。
选择容量适当、寿命长的电池才能保证系统的正常运行。
5. 支架：支架的稳固性和耐用性决定了光伏组件的安全性和稳定性。
选择优质的支架可以减少维护成本，并延长系统的使用寿命。
四、小型屋顶太阳能发电系统的设计步骤1. 方案设计：首先需要根据屋顶条件和家庭用电需求，确定太阳能发电系统的容量和型号。
如何设计小型家用太阳能发电系统
小型家用太阳能发电系统是利用太阳能电池板发电，提供给家用电器负载。
具有清洁性、永久性等特点。
系统概述：1、适用环境：野外,大中小型住宅/取电困难的住宅(可取市电地区不建议安装,或安装市电互补型)2、系统配置优质的单晶硅或多晶硅太阳能电池板，并有配套的免维护太阳能专用蓄电池，光伏离网逆变器和有过充过放保护功能的电脑控制器，可设计成市电/光伏系统智能切换功能。
控制器LCD屏/指示灯显示，外表美观，安全高效。
3、维护简易，使用寿命长达20年以上，多种充电方式互补，太阳能和市电均可对系统充电。
分类：家用太阳能发电系统分为离网发电系统与并网发电系统：1、离网发电系统。
主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
通过太阳能板给蓄电池充电，可在无光照以及阴雨天气给家用负载供电。
2、并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。
并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。
但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，故发展相对困难。
而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网发电的主流。
组成：小型家用太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。
如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。
太阳能板太阳能电池板是小型家用太阳能发电系统中的核心部分，太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中。
太阳能电池板是小型家用太阳能发电系统中最重要的部件之一，其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。
原材料特点：电池片：采用高效率(16.5%以上)的单晶硅太阳能片封装，保证太阳能电池板发电功率充足。
玻璃：采用低铁钢化绒面玻璃(又称为白玻璃)，厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm)透光率达91%以上，对于大于1200 nm的红外光有较高的反射率。
小型光伏发电系统设计
小型光伏发电系统设计摘要：本文对小型光伏发电系统设计进行了详细阐述，主要包括：太阳能光伏发电系统结构、太能能光伏发电系统容量的选择与计算、太阳能电池组件功率和方阵的设计与计算、蓄电池容量的设计与计算、控制器和逆变器的选型等内容，最后本文给出了一个装机容量为3kW的小型光伏发电系统的典型配置。
关键词：小型光伏发电设计；成本分析；小型光伏系统典型配置一、引言2013 年以来，中国各地持续加重的雾霾天气，一再引发人们对环境的关注。
2014 年伊始，我国中东部地区因雾霾天气造成中重度空气污染，严重影响了公众的健康，不仅成为社会关注的焦点，而且也已经成为严重的社会问题。
治理雾霾已成为政府工作的重中之重，继国务院出台《大气污染防治行动计划》后，相关部门陆续出台大气治理措施。
当前，以光伏发电为代表的清洁能源为治理雾霾提供了破解路径，并得到了国家高度重视。
然而，当前由于大型光伏电站投资成本过高、对大型光伏发电站的成本测算、预期投资回收期以及运营费用等各方面的研究还不成熟，导致资本不敢贸然投资光伏发电，当前看似如火如荼进展的光伏发电站则主要还是依赖政府补贴，大型光伏发电站真正进入市场还有较长一段路要走。
小型光伏发电系统相对而言具有投资成本小、技术瓶颈低、成本回收期短等优势。
在当前各投资资本对大型光伏发电产业持观望态度时期，小型光伏发电系统无疑会成为各资本进入光伏产业的探路石。
在此背景下，本文提出一种小型光伏发电系统的设计，并对该系统中的各关键问题进行研究分析。
二、小型光伏发电系统的基本设计思路太阳能光伏发电系统的负载大小有别、用途各异、发电系统所处的地理位置、气象条件等都是光伏发电系统需要考虑的因素。
因此要设计一个合理、实用、高可靠性和高性价比的光伏发电系统，协调整个系统的可靠性和系统成本之间的关系，在满足需要保证质量的前提下，如何尽量节省投资是一个复杂的系统工作。
因此一个小型光伏发电系统的设计应该包含如下步骤和内容：图1 太阳能光伏发电系统的设计内容和步骤三、小型光伏发电系统构成小型光伏发电系统主要由太阳能电池组件、蓄电池组、光伏控制器、逆变器以及一些测试、监控、防护等附属设施构成。
5KW家用并网光伏发电系统设计
5KW家用并网光伏发电系统设计一、背景介绍随着能源危机的加剧和环保意识的提高，新能源逐渐成为人们重要的能源选择。
光伏发电作为最为常见的新能源之一，其具有无污染、可再生等优点，受到越来越多人的关注。
为了将太阳能光伏发电系统应用于家庭中，需要进行系统的设计，保证其高效、可靠地发挥作用。
二、系统设计要求1.功率：系统设计为5KW，满足家庭基本用电需求。
2.可靠性：系统要能可靠地工作，并能适应不同的气候条件，如高温、低温、多云等。
3.安全性：系统要具备过载保护、短路保护等功能，确保使用过程中的安全。
4.易于操作：系统要简化操作步骤，方便使用者进行监控和维护。
5.美观性：系统的设计要考虑配备光伏组件的外观和布局，以保持建筑的美观性。
三、系统组成1.光伏组件：根据功率需求，选择合适的光伏组件，如单晶硅光伏组件或多晶硅光伏组件，保证系统的发电量。
2.逆变器：逆变器是将直流电转换为交流电的设备，选择具备高效率和稳定性的逆变器，如串联逆变器或微逆变器。
3.集中控制系统：集中控制系统包括监测设备、控制器和数据采集装置等，可以对光伏发电系统的性能进行实时监控，并通过数据采集进行数据分析和优化调整。
4.电池储能系统：电池储能系统可以将多余的电能存储起来，以备不时之需，增加光伏发电系统的可靠性。
5.电网接入装置：将光伏发电系统与电网连接起来，通过双向计量装置实现发电和购电的结算，将多余的电能发送给电网，为家庭提供电力。
6.监控系统：提供光伏发电系统的状态、发电量、电池储能情况等信息的监视与报警功能，方便用户了解系统运行情况。
四、系统布置1.光伏组件：根据建筑的外观和采光情况，将光伏组件安装在建筑的屋顶或外墙，使其可以最大程度地接收太阳辐射。
2.逆变器：逆变器可以放置在室内或室外，避免因水、尘等外界环境影响其正常工作。
3.电池储能系统：电池储能系统可以安装在室内，如地下室或储藏室，以减少对室内空间的影响。
4.电网接入装置：电网接入装置需要在室内或室外设置，与光伏发电系统和家庭电网连接。
小型独立光伏发电系统的分析与设计
小型独立光伏发电系统的分析与设计一、本文概述随着全球能源危机的日益加剧，可再生能源的开发和利用受到了广泛关注。
其中，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有巨大的发展潜力。
小型独立光伏发电系统作为一种将太阳能转化为电能的系统，具有独立性、灵活性、环保性等优点，特别适用于偏远地区、家庭及小型商业场所等场合。
本文旨在全面分析小型独立光伏发电系统的设计与应用。
我们将对光伏发电的基本原理进行介绍，包括光伏效应、太阳能电池的工作原理等。
我们将详细探讨小型独立光伏发电系统的设计要点，包括太阳能电池的选择、储能系统的设计、逆变器的选型等。
我们还将对系统的性能评估与优化进行探讨，以提高系统的发电效率和稳定性。
通过本文的阐述，我们希望能够为小型独立光伏发电系统的设计与应用提供有益的参考和指导，推动其在实际应用中的普及和发展。
我们也期待通过本文的探讨，激发更多研究者和工程师对可再生能源领域的兴趣和研究热情，共同为构建绿色、可持续的能源体系做出贡献。
二、光伏发电技术基础光伏发电，又称太阳能发电，是一种利用光生伏特效应将太阳能直接转换为电能的发电方式。
其基本原理是，当太阳光照射到光伏电池上时，光子与电池内的半导体材料相互作用，使得电子从原子中逸出，形成光生电流。
这个过程不涉及任何机械运动或其他形式的中间能量转换，因此光伏发电是一种清洁、高效且静音的能源转换方式。
光伏发电系统的核心组件是光伏电池（也称为太阳能电池），它通常由硅、硒、铜等半导体材料制成。
光伏电池的性能主要受到其转换效率、耐久性、制造成本等因素的影响。
转换效率指的是光伏电池将光能转换为电能的效率，它受到电池材料、结构、制造工艺等多种因素的影响。
耐久性则关系到光伏电池的使用寿命和维护成本，而制造成本则直接决定了光伏发电的经济性。
除了光伏电池，光伏发电系统还包括了逆变器、储能装置、支架等其他组成部分。
逆变器的作用是将光伏电池输出的直流电转换为交流电，以适应大多数电力系统的需求。
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专科生毕业论文（设计）题目：家用小型太阳能光伏发电系统设计系（部）光伏发电及应用专业光伏发电及应用学号 201111120****姓名王 *指导教师龚**20 13年 10 月 6 日摘要太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。
为解决边远的农牧地区、偏僻的山区、孤立的岛屿等地方人们日常生活、生产用电的需要，改善人们的生活水平，进行了家用太阳能光伏发电系统的设计。
根据当地的气象、环境状况及具体用电情况，给出了系统的设计方法及施工要求，包括蓄电池容量的计算、控制器的选择、逆变器功率的选择、太阳能电池组件的选择和布置等。
安装运行以来，系统工作稳定正常，验证了设计的正确性。
关键词：太阳能光伏发电；太阳能电池组件；系统设计。
Abstract:Solarenergyisthemostcommonformofnaturalresources,itisalsotheinexhaustiblerenewab leenergy.Aimingatsolvingthepeople'sdailylifeandproductionelectricityneedsinremotefarming,m ountainandislands,ahomeusesolarphotovoltaicgenerationsystemwasdesigned.Accordingtolocal weather,environmentalconditionsandspecificcasewithelectricity,thedesignmethodandconstructi onrequirementweredeveloped,includingthecalculationofthebatterycapacity,theselectionofthecon troller,thechoiceofinverterpower,theselectionandlayoutofthesolarcellmodules,etc..Theresultsind icatethatthesystemrunsstabilityandnormal，theaccuracyofthede-signisverified．Keywords：solarphotovoltaicgeneration；solarcellmodule；systemdesign.目录1引言 (1)1.1太阳能光伏产业的背景 (1)1.2太阳能光伏发电应用现状及发展趋势 (1)2太阳能电池基础 (3)2.1 PN结的形成过程 (3)2.2光生伏打效应及产生条件 (3)2.3太阳能电池的工作原理 (3)2.4太阳能电池的主要参数 (3)2. 5太阳能光伏发电系统结构 (4)3太阳能电池组件 (5)3.1组件构成 (5)3.2太阳能电池组件生产工艺流程 (6)3.3工艺简介 (7)3.4 性能参数 (8)3.5测试条件 (8)3.6测试参数 (9)4家用太阳能光伏发电系统设计 (10)4.1客户用电需求 (10)4.2蓄电池组的容积计算 (10)4.3控制器的工作原理及选择 (10)4.4逆变器的工作原理及选择 (12)4.5太阳能电池方阵的计算 (13)4.6太阳能电池方阵的安装角度计算 (14)4.7太阳能电池方阵的基础稳定性分析 (14)5结束语 (15)参考文献 (16)致谢 (17)1引言1.1太阳能光伏产业的背景化石能源储量的有限性是发展可再生能源的主要因素之一。
根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有41年，其年占世界能源总消耗量的40.5%，国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世界能源总消耗量的24.1%，国内剩余开采年限30年；煤炭剩余可开采年限230年，其年占世界能源总消耗量的25.2%，国内剩余开采年限81 年；铀剩余开采年限71年，其年占世界能源总消耗量的7.6%，国内剩余开采年限为50年。
全球化石能源的大量开采是造成生态破坏的主要原因之一，而化石能源的大量使用则是造成全球环境污染的主要原因，相关研究表明，大面积使用太阳能光伏发电电能，能有效减少二氧化碳的排放，减少温室效应，改变地球气候。
从长远来看，太阳能官府发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要地位，不但要代替部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。
根据欧洲JRC的预测，到2030年可再生能源占总能源机构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%上；2040年可再生能源占总能源耗50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%，显示出重要战略地位。
1.2太阳能光伏发电应用现状及发展趋势太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。
太阳能光伏发电不仅可以部分替代石化燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。
目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、工业转向了民用。
德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电，而且这些家庭还办成了一所所私人的“小型电站”，能够源源不断地向公用电网输送电能［2］。
光伏产业是一种利用太阳能电池直接把光能转化为电能的环保型新能源产业，由于从太阳光能转换成电能的光电转换装置是利用半导体器件的“光生伏打效应”原理进行转换的，因此把太阳能发电系统构成链条关系的产业称为光伏效应。
光伏产业的链条包括硅矿、硅矿石、工业硅、多晶硅，单晶硅、硅圆或多晶硅切片、太阳能电池片、组件、发电系统。
工业硅的纯度一般为98%~99.999%。
与其他常规能源相比，光伏发电具有明显的优势：一是高度的清洁性，发电过程中无损耗、无废物、废气、噪声、毒害、污染，不会导致温室效应。
二是绝对安全。
利用太阳能发电，对人、动植物无任何损害。
三是普遍的实用性，不需开采运输使用方便。
凡是有光照射的地方，就能实现光伏发电，可广泛用于通信、交通、海事、军事等各个领1域。
上至航天器，下至家用电器。
大到兆级电站，小到玩具，都能运行光伏发电。
四是能源充足。
近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。
政府对光伏发电较为重视，国家发改委实施“送电到乡”、“光明工程”等项目，地方政府陆续启动光伏照明项目工程。
与此同时，偏远地区消费者逐渐认可光伏产品，越来越多的居民开始使用家用太阳能电源等产品。
光伏应用市场发展较为迅速。
但目前我国的太阳能光伏发电技术与国外相比还有很大差距，主要表现为生产规模小、技术水平较低、电池效率低、成本高。
因此我国还必须不断改进技术，扩大生产规模，使我国的太阳能光伏发电产业更上新台阶［3-4］。
正因如此，加上由于传统的石化能源是不可再生资源，越来越近枯竭。
世界各国越来越达成必须加快发展的替代能源的共识。
从而加大了政策扶持力度，世界光伏产业呈现蓬勃发展是势头！光伏产品正在向大批量生产和规模化应用发展！2太阳能电池基础2.1 PN 结的形成过程P 型半导体和N 型半导体结合形成PN 结，在载流子的扩散作用下，N 区留下不可移动的正电中心，P 区留下不可移动的负电中心。
形成由N 区指向P 区得分内建电场E 。
内建电场又会导致载流子的反向漂移，随着内建电场的增强，载流子的漂移运动增强。
直到扩散的趋势和漂移的趋势可以相抗衡，载流子不再移动，空间电荷区保持一定的范围，PN 结处于热平衡状态。
2.2光生伏打效应及产生的条件（1）光生伏打效应即光生电动势产生的过程：电池的PN 结达到热平衡之后，在阳光的照射下，产生非平衡载流子。
在内建电场的作用下，N 区的少数非平衡载流子空穴向P 区移动，P 区的少数非平衡载流子电子向N 区移动。
结果使P 区电动势升高，N 区电动势降低，形成P 区指向N 区的光生电动势。
即PN 结的光生伏打效应。
（2）光生伏打效应产生的条件：A.在光照条件下，只要具有足够的能量入射光子进入在P-N 结区附近才能产生电子-空穴对。
B. P-N 结内建电场的分离作用，使N 区空穴向P 区移动，P 区的电子向N 区移动。
C. 电池材料具有太阳光谱响应电势能。
2.3太阳能电池的工作原理太阳电池是一个能量转换的器件。
太阳能电池是利用半导体光生伏打效应的半导体器件。
太阳电池工作时必须具备以下条件：首先，必须有光的照射，可以是单色光、太阳光或模拟太阳光等；其次，光子注入到半导体内后，激发出电子-空穴对，这些电子和空穴应该有足够长的寿命，在分离之前不会复合消失；第三，必须有一个静电场，电子-空穴在静电场的作用下分离，电子集中在一边，空穴集中在另一边；第四，被分离的电子、空穴由电极收集，输出到太阳能电池外，形成电流。
2.4太阳能电池的主要参数a.最大电流：短路电流so Ib.最大电压：开路电压OC Uc.最大功率： max max max U I P ⨯=d.填充因子FF:太阳能电池最大功率与最大电流和最大电压之积的比 oc so m U I U I FF ⨯⨯=me.转换效率η：inm m in m P U I P P ==η2.5太阳能光伏发电系统结构太阳能光伏发电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏”效应，将太阳光的辐射直接转换为电能的一种新型的发电系统。
它的规模可大可小，在发电过程中不会排放污染物质，具有安装方便，没有噪音，整个寿命期间几乎无需维护等优点。
太阳能光伏发电系统分为两大类，一类是太阳能光伏发电独立系统，另一类是太阳能光伏发电并网系统。
太阳能光伏发电独立系统主要包括太阳能电池组件、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分，其结构如图1所示。
图1太阳能光伏发电独立系统结构图本研究设计的家用太阳能光伏发电系统为独立发电系统，而家用太阳能光伏发电系统一般安装在比较偏远或偏僻的地区使用。
因此在设计过程中应充分考虑实际情况，一般应遵循经济适用原则，可靠性高、牢固耐用、容易维护、充分考虑地理、气候环境的影响［5-7］。
3太阳能电池组件3.1组件构成a.钢化玻璃低铁钢化玻璃（又称白玻璃），常见厚度在3.2毫米左右，在太阳电池光谱响应的波长范围内（320-1100NM）透光率达90%以上，对于大于1200NM的红外光有较高的反射率。
此玻璃同时耐紫外光线的辐照，透光率不下降。
钢化性能符合国标GB9963-88或者封装后的组件抗冲击性能达到国标GB9535-88地面用硅太阳能电池环境试验方法中规定的性能指标。
b.EVAEVA是一种热融胶粘剂，厚度在0.4毫米-0.6毫米之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂。