光伏发电基础知识汇总
光伏发电知识点汇总
光伏发电知识点汇总
一、光伏发电的基本原理
光伏发电是指利用太阳能的电力，通过太阳能电池板来转换太阳能为
电能，从而获取可用的电能的一种新型可再生能源发电技术。
光伏发电的
基本原理主要是通过光伏效应原理来实现的，其基本原理是太阳光能照射
到晶体硅片上，太阳光的能量就会在片上被转换成电能，而随着太阳能的
能量不断地被晶体硅片接受，就会形成一个电势差，当电池片的电势太高时，就会产生电流，从而使电池片的电压达到一个稳定的水平，这种产生
的电流就是光伏效应产生的电流，以此获取可用的电能。
二、光伏发电的优点
1、环保无污染：光伏发电利用太阳能发电，发电过程中不消耗任何
有害物质，也不会产生任何有害的废气和废水。
2、具有可再生性：光伏发电的可再生性是其他发电方式无法比拟的。
太阳能是持久而可再生的自然资源，只要太阳光是无限的，就可以持续地
利用太阳能发电，不受地区性制约。
3、成本低廉：太阳能的开采成本极低，只要把太阳能转换设备购买、安装、维护等成本包括在内，光伏发电的总体成本远低于其他发电，尤其
是燃烧煤炭发电的成本。
4、技术先进：光伏发电技术日新月异，其应用范围也日益扩大，不
仅可以满足家庭生活用电。
光伏发电基础知识
光伏发电基础知识一、太阳能电池目前太阳能电池的封装形式主要层压工艺和滴胶工艺有两种。
采用层压工艺封装的太阳能电池可以保证25 年以上的工作寿命，其工艺特性和使用寿命优于滴胶封装形式。
太阳能电池是利用光伏效应把太阳的光能转换成电能。
对于硅电池来说，在标准条件下（光谱照度：100W/m 2 ,光谱：AM1.5 ，温度：25 ℃），它的开路电压为0.48 ～0.6V 。
将多个单体太阳能电池连接，并进行封装，可以构成不同面积、不同功率的太阳能电池组件，也可统称为太阳能电池板。
单体太阳能电池一般是不能使用的，实际应用的是太阳能电池组件。
单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池是目前较常见、较实用的三种太阳能电池。
多晶硅太阳能电池的生产工艺相对简单，价格比单晶硅低。
近年来，由于多晶硅太阳能电池技术的不断进步，其转换效率得到不断提高。
单晶硅太阳能电池的效率比较高，但价格高于多晶硅太阳能电池。
非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低，可在室内阳光很弱的情况下使用。
A、不管哪种太阳能电池都具有以下五大电性能：1 、Isc ＝短路电流；2 、Im ＝峰值电流；3 、V oc ＝开路电压；4 、Vm ＝峰值电压；5 、Pm ＝峰值功率＝（Im × Vm ）B、太阳能电池组件功率的选择：太阳能电池峰值功率是标准条件下（STC ）太阳能电池（组件）的输出最大功率，单位峰瓦，或用符号Wp 表示。
（STC 即：欧洲委员会定义的101 标准，辐射强度1000W/m 2 ，大气质量AM1.5 ，电池温度25 ℃）太阳能电池（组件）的输出功率取决于太阳幅照度、太阳光谱分布和太阳能电池（组件）的工作温度。
在不同的时间，不同的地点，同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。
并不向有些人想象的那样，只要有阳光就会有额定输出功率，甚至认为太阳能电池在灯光下也可以正常使用。
按面积计算，每平米的太阳能电池的输出功率大约为120W ；随着转换效率的提高，其输出功率也相应的增大。
光伏发电重要知识点总结
光伏发电重要知识点总结一、光伏发电原理光伏发电主要依靠光电效应来实现太阳能转换为电能。
光电效应是指在半导体材料中，当光线照射到材料表面时，光子与材料中的电子发生作用，使得电子从价带跃迁到导带，产生电荷载流，最终形成电流。
光伏电池是将光能直接转换为电能的装置，其工作原理主要有两种：一种是晶体管效应，一种是PN结效应。
1. 晶体管效应晶体管效应是指利用多晶硅、单晶硅等半导体材料制成太阳能电池，当太阳光照射到光伏电池表面时，光子与电池中的原子发生作用，使得电子跃迁到导带，形成电子空穴对（正电荷和负电荷）。
在电场的作用下，电子和空穴被分离，形成电压差，最终产生电流。
2. PN结效应PN结效应是指利用硅、镓、砷化镓等半导体材料制成太阳能电池，其结构类似于二极管。
当阳光照射到PN结表面时，光子与材料中的原子发生作用，使得电子从价带跃迁到导带，形成电子空穴对。
在PN结处存在电场，电子和空穴被分离，形成电压差，最终产生电流。
二、光伏组件种类光伏组件是光伏发电系统的核心部件，其主要包括多晶硅电池、单晶硅电池、非晶硅电池和薄膜太阳能电池等类型。
1. 多晶硅电池多晶硅电池是目前应用最广泛的一种光伏电池，其制备成本相对较低，效率较高。
多晶硅电池的外观呈蓝色，表面呈现出晶粒的纹理。
多晶硅电池的光电转换效率通常在15%~20%之间。
2. 单晶硅电池单晶硅电池是采用单晶硅片制成的光伏电池，其外观呈黑色，表面光滑均匀。
单晶硅电池的光电转换效率较高，通常在20%~25%之间。
由于制备工艺复杂，成本相对较高。
3. 非晶硅电池非晶硅电池是采用非晶硅材料制成的光伏电池，其外观呈黑色，表面光滑均匀。
非晶硅电池的制备工艺简单，成本较低，但光电转换效率相对较低，通常在10%~15%之间。
4. 薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池是利用非晶硅、铜铟镓硒、氧化铟锡等薄膜材料制成的光伏电池，其外观呈灰色或棕色。
薄膜太阳能电池的制备工艺极其简单，成本较低，但光电转换效率较低，通常在5%~10%之间。
太阳能光伏发电必须掌握的基础知识
太阳能光伏发电必须掌握的基础知识太阳能光伏发电必须掌握的基础知识1、太阳能光伏系统的组成和原理太阳能光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
太阳能光伏系统具有以下的特点：- 没有转动部件，不产生噪音；- 没有空气污染、不排放废水；- 没有燃烧过程，不需要燃料；- 维修保养简单，维护费用低；- 运行可靠性、稳定性好；- 作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；根据需要很容易扩大发电规模。
光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。
应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。
随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。
光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～2W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站，如3.75kWp家用型屋顶发电设备、敦煌10MW 项目。
其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。
尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。
图4-1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。
其中包含了光伏系统中的几个主要部件：光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。
蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。
目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。
光伏最全知识点总结
光伏最全知识点总结一、光伏发电原理1. 光电效应：光电效应是指当光线照射到半导体材料表面时，光子激发了材料的电子，使得电子跃迁到导带而产生电荷分离的现象。
2. pn结：光伏电池的主要材料是硅，通过n型硅和p型硅构成pn结，当光子照射到pn 结上方时，激发了电子跃迁到导带，形成光生电荷对，从而产生电流。
3. 光伏效率：光伏电池的电能转换效率是一个重要性能指标，反映了光伏电池将光能转换为电能的效率，通常情况下大致可分为照明效率、光照转换效率和电能转换效率等。
二、光伏发电技术1. 光伏组件：光伏组件是由多块光伏电池组合而成的组件，通常为硅片、硅膜、硅薄膜等材料制成，主要作用是将光能转换为电能。
2. 光伏阵列：由多个光伏组件组合而成的光伏阵列，通常根据实际需求和场地大小进行组合安装，用以产生更大的电能输出。
3. 光伏逆变器：光伏逆变器是将光伏电池组件产生的直流电转换为交流电的设备，它的主要功能是将太阳能电池板吸收的太阳能转换成市电可以使用的交流电。
4. 光伏发电系统：光伏发电系统是由光伏组件、逆变器、电网连接等部分组成的系统，用于将光能转换为电能供应给电网或局部用电系统。
三、光伏发电应用1. 分布式光伏发电：分布式光伏发电是指将光伏组件安装在建筑屋顶、地面、水面等分散的地方，通过逆变器将直流电转换为交流电并接入电网。
2. 大型光伏电站：大型光伏电站通常是指规模较大的光伏发电项目，其通常拥有较大面积的光伏组件和配套设施，用于向电网提供大规模的电能输出。
3. 光伏农业：光伏农业是指将光伏组件与农业结合，充分利用农田等区域进行光伏发电，以提高土地利用率并兼顾农业生产。
4. 光伏充电桩：光伏充电桩是指利用光伏发电技术向电动汽车充电的充电设施，通过太阳能实现对电动汽车的充电需求。
四、光伏发电市场1. 全球光伏发电发展情况：全球光伏发电市场呈现出快速增长的趋势，其中中国是全球最大的光伏发电市场，其它地区如欧洲、美国、日本等也持续发展光伏发电产业。
光伏发电基础常识
光伏发电基础知识
光伏行业牵涉的日常小常识：
• 直流电：Direct Current，简称DC，是指方向不随时间变化的电流。 • 交流电：alternating current，简称为AC，一般指大小和方向随时间 作周期性变化的电流。 • 单相电：单相电即单根火线和一根零线构成的电能输送形式，必要时 会有第三根线（地线）。我们一般家用居民用电为AC 220V。 • 三相电：三相电即三根火线和一根零线构成的电能输送形式，必要时 会有第五根线（地线）。三相电有两个电压，相电压与线电压。相电 压即三根火线与零线之间的电压，为AC 220V；线电压为任意两根火 线之间的电压，为AC 380V。三相电一般用于工业电机等机器。 • 频率：交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数，单位是赫 兹（Hz），与周期成倒数关系。日常生活中的交流电的频率一般为 50Hz。
光伏板重要参数：
• • • • • 最大工作功率（Pm）：最大输出工作电压×最大输出工作电流； 最大工作电压（Vpm）：输出功率最大时的工作电压； 最大工作电流（Ipm）：输出功率最大时的工作电流； 开路电压（Voc）：正负极间为开路状态时的电流； 短路电流（Isc）：正负极间为短路状态时的电流。
光伏行业牵涉的日常电工常识：
• 串联：是连接电路元件的基本方式之一。将电路元件（如电阻、电容、 电感,用电器等）逐个顺次首尾相连接。将各用电器串联起来组成的电 路叫串联电路。串联电路中通过各用电器的电流都相等。 • 并联：并联电路是电路、线路或元件为达到某种设计要求的功能的连 接方式，特点是对2个同类或不同类的元件、电路、线路等首首相接， 同时尾尾亦相连的一种连接方式。
光伏基础知识整理
1.什么是光伏发电?什么是分布式光伏发电?光伏发电是指利用太阳能辐射直接转变成电能的发电方式，光伏发电是当今太阳能发电的主流，所以，现在人们常说的太阳能发电就是光伏发电。
分布式发电是指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用为主，多余电量上网，但在配电系统平衡调节为特性的光伏发电设施。
分布式发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原测，充分利用当地的太阳能资源，替代和减少化石能源消费。
2.您知道光伏发电的历史起源吗?1839 年，19 岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”。
1930 年，郞格首次提出用“光伏效应”制造太阳能电池，使太阳能变成电能。
1932 年奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳能电池。
1941 年奥杜在硅上发现光伏效应。
1954 年5 月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池，这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池，同年威克首次发现了砷化镍有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镍博膜，制成了太阳能电池，太阳光转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。
3.光伏电池是怎么发电的?光伏电池是一种具有光、电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的最基本单元，光伏电池特有的电特性是借助与在晶体硅中掺入某些元素(例如磷或硼等)，从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料，在阳光照射下具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端闭合时便产生电能，这种现象被称为“光生伏打效应”简称光伏效应。
4.光伏发电系统由哪些部件构成?光伏发电系统由光伏方阵(光伏方阵由光伏组件串并联而成)、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成.光伏发电系统的核心部件是光伏组件,而光伏组件又是由光伏电池串、并联并封装而成，它将太阳的光能直接转化为电能，光伏组件产生的电为直流电，我们可以利用也可以用逆变器将其转换成为交流电加以利用，从另一个角度来看对于光伏系统产生的电能可以即发即用，也可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来，根据需要随时释放出来使用。
光伏发电的知识
光伏发电是一种利用半导体材料在光照射下产生电压和电流的现象，将光能直接转换为电能的技术。
以下是一些关于光伏发电的知识点：1. 光伏效应（Photovoltaic Effect）：光伏效应是某些材料在光照射下产生电压和电流的现象。
这种现象可以通过将光照射到半导体材料上来实现，从而将光能转化为电能。
2. 光伏组件（Photovoltaic Module）：光伏组件是由多个太阳能电池板按一定方式组合起来形成的太阳能电池组件。
它可以产生直流电，通常被用于太阳能发电系统中。
3. 光伏系统（Photovoltaic System）：光伏系统是由光伏组件、逆变器、电池组等部件组成的太阳能发电系统。
逆变器是将直流电转换为交流电的设备，电池组则储存余电，以备不时之需。
4. 光伏发电技术（Photovoltaic Technology）：目前，太阳能电池板主要是采用硅片生产，而硅片又分为单晶硅、多晶硅和非晶硅三种。
近年来，随着科技的发展，一些新型太阳能电池也逐渐出现，如有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。
5. 光伏发电应用（Photovoltaic Application）：光伏发电已经广泛应用于家庭、企事业单位和各种公共设施等需要电力的场所。
同时，它也是一种比较环保的能源，有利于减少对环境的污染。
6. 太阳能资源评估（Solar Energy Resource Assessment）：由于太阳辐射具有很强的地域差异，在选择光伏发电站点时，需要对太阳能资源进行评估，以确定是否具备建设太阳能电站的可行性。
光伏发电不仅是一种新型能源，更是一种具有广泛应用前景的技术。
随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的提高，光伏发电在未来将会得到更广泛的应用。
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光伏发电基础知识
1、太阳电池的基本特性
太阳电池的输出受日照强度、电池结温等因素的影响，当结温增加时，太阳电池的开路电压下降，短路电流稍有增加，最大输出功率减小，当日照强度增加时，太阳电池的开路电压变化不大，短路电流增加，最大输出功率增加，在一定的温度和日照强度下，太阳电池具有唯一的最大功率点，电池工作在该点时，能输出当前温度和日照条件下的最大功率。
2、单晶硅电池
单晶硅是用高纯度的多晶硅在单晶炉里拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅，单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅，硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟，在电池制作中，一般都采用表面结构化，发射区钝化，分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池，提高转化效率主要是单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺，目前转换效率达到18%-20%，最高达24%。
在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。
3、多晶硅电池
多晶硅是单质硅的一种形态，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同，则这些晶粒结合起来，就结成多晶硅，多晶硅可做拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面，多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳电池的光电效率则要比单晶硅低，其光电转换效率为12%-15%之间，最高已达18%，但相对单晶硅光电池具有生产成本低，同时多晶硅光电池没有光致衰退效应，材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响，是国际上掀起的前沿性研究热点。
4、非晶硅电池
非晶硅是一种直接能带半导体，它的结构内部有许多所谓的“悬键”。
也就是没有和周围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下就可以产生电流，非
晶硅光电池一般采用高频辉光放电方法使硅烷气体分解沉积而成，是一种继晶体硅电池之后出现的新型太阳电池，非晶硅可以做得很薄，他与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，但其转换效率较低，一般在6%-8%，目前国际先进水平为10%左右，与晶体硅电池相比，由于生产成本低，高温性能好，弱光响应好，非晶硅薄膜太阳能电池已成为目前最被看好的薄膜电池技术之一。
5、影响光伏组件输出特性的主要因素
1）负载阻抗2）日照强度3）太阳电池温度4）阴影和晶体结构
6、太阳能电池组件的选型内容
1）组件效率的选择 2）组件类型的选择 3）组件功率的选择 4）组件封装结构的选择 5）组件电压等级的选择
7、电能的储存方法
1）静电学的方法----电容器 2）电磁感应的方法----电感线圈
3）电化学的方法----蓄电池
8、蓄电池的日常维护方法
新的蓄电池投入使用后，必须定期地进行充电和放电，充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量，以满足用电设备的需要，放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数，以及促进电极活性物质的活化反应，蓄电池充电和放电状态的好坏，将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。
9、蓄电池常用的充电方法
1）恒定电流充电法 2）恒定电压充电法 3）阶段等流充电法 4）浮充电法10、影响蓄电池的主要因素
1）放电速率
在较低的放电速率下，蓄电池具有较大的安培小时容量，而在较高的放电速率下，蓄电池的安培小时数容量将会减小，同时在低速率放电过程中，硫酸对极板的腐蚀程度加重，将会缩短蓄电池寿命。
2）温度
铅酸蓄电池的容量随温度变化而变化，温度降低，容量将会减小，温度每降低1℃，其容量大约减少1%。
11、充电控制器的选型
1）根据使用要求确定控制器的功能
2)根据光伏组件的输出电流确定充电电流大小
3）根据光伏系统的设计确定匹配的充电参数
4）根据充电参数及现场环境确定充电控制器
5）根据要求及安装条件确定控制器安装形式
12、逆变器选型注意事项
1）负载总功率大小 2）负载用电电压 3）交流负载功率因数
4）负载的类型（阻抗特性） 5）逆变器效率 6）逆变器过载能力
7）蓄电池电压等级 8）安装地点的环境条件 9）用户的功能要求
13、蓄电池的选型
1）根据负载用电量和后备时间进行确定
2）确定容量时，应尽可能避免采用多组蓄电池并联方式，并联数在4组以下为宜。
3）容量较大时，应采用单节电压为2V的蓄电池进行串联
4）要综合考虑环境及蓄电池自身因素的影响
14、孤岛现象
并网逆变器的孤岛现象是指电网因故中断供电时逆变器仍向电网传输电能，各本地负载形成一个公共电网系统无法控制的自给供电孤岛。
15、孤岛检测方法
孤岛检测方法分为主动式检测法和被动式检测法，主动式孤岛检测法采用的是对逆变器的输出施加扰动，再检测公共点的电压频率，阻抗等的变化来判断电网存在的情况，主要分为移频法，移相法和功率扰动法，移频法主要有主动移频法（AFD）与带正反馈的主动移频法（AFDPF）通过对逆变器的输出频率进行扰动来提高孤岛检测效果，移相法主要有滑动移相法（SMS）与自动移相法等，通过对逆变器的输出相位进行扰动来提高孤岛检测效果，被动式孤岛检测法就是检测并网逆变器与电网连接处电压的异常现象，主要有过/欠压与过/欠频法，电压相位突变检测法及电压谐波检测法，一般的光伏并网逆变器均要求具备过/欠压与过/欠频保护功能，但在电压相位突变检测及电压谐波检测在实际中因动作阀值
选取困难而较少采用。