太阳能手机充电器毕业论文
太阳能手机充电器毕业设计
太阳能手机充电器毕业设计太阳能手机充电器毕业设计随着科技的不断进步，手机已经成为了我们生活中必不可少的一部分。
然而，手机的电池续航能力却一直是用户们头疼的问题。
为了解决这个问题，我决定在我的毕业设计中研发一款太阳能手机充电器。
太阳能充电器是利用太阳能将光能转化为电能，从而为手机充电的装置。
它具有清洁、可再生的特点，非常符合当今社会对环保能源的追求。
因此，我选择了太阳能作为手机充电器的能源来源。
在设计之初，我首先考虑了太阳能电池板的选材和设计。
太阳能电池板是将太阳能转化为电能的核心部件，它的质量和效率直接影响到充电器的性能。
我选择了高效率的单晶硅太阳能电池板作为充电器的能量收集器。
这种材料具有较高的转化效率和较长的使用寿命，能够更好地满足用户的需求。
接下来，我设计了一个智能电路控制系统，用于监测太阳能电池板的输出电压和电流，并根据手机的需求进行电量调节。
这个系统可以自动调整电池板的输出功率，以保证手机在不同光照条件下都能够得到稳定的充电效果。
同时，为了提高充电效率，我还加入了最大功率点跟踪技术，确保太阳能电池板始终在最佳工作状态下运行。
为了增加充电器的便携性和实用性，我设计了一个折叠式的外壳。
这个外壳可以将太阳能电池板折叠起来，方便携带和存放。
此外，我还在外壳上加入了一个LED显示屏，用于显示太阳能电池板的输出功率和电量。
用户可以通过观察显示屏来了解充电器的工作状态，以及太阳能电池板的充电效果。
在测试阶段，我将充电器放置在不同的光照条件下进行了多次充电实验。
结果显示，充电器在充足的阳光下可以快速为手机充电，并且在弱光情况下仍然能够提供稳定的充电效果。
这意味着用户不再需要依赖电源插座，而是可以随时随地使用太阳能手机充电器为手机充电。
除了为手机充电，这款充电器还具备了一些其他功能。
例如，它可以通过USB 接口为其他设备如平板电脑、蓝牙耳机等提供充电。
此外，充电器还内置了一个储能电池，可以将多余的太阳能储存起来，以备不时之需。
太阳能充电器本科毕业论文
2.2.2 单片机电路介绍.............................................8
2.2.6报警电路设计...............................................15
虽然在可预见的将来，矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重，但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水力能、生物能等可再生能源资源的利用日益重视，在整个能源消耗中所占的比例正在显著地提高。其中，太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比，是最理想的可再生能源。太阳能利用辛要有光热利用和光伏发电利用这两种主要形式。我国低温光热利用已经具有可观的规模，相关技术研究也比较成熟。光伏利用近期在世界范围内高速发展，所谓“光伏发电”是直接将太阳光转换为电能的一种发电形式。
作者签名：日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
1.
本设计的设计要求指标如下:
1、锂蓄电池电压的检测
2、太阳能电池电流的检测
3、充放电控制电路的检测
4、自动报警电路
1.
本文设计了一种基于单片机的太阳能路灯控制器。采用PWM脉冲调制控制保护技术。充放电控制器是太阳能路灯的核心部件，针对锂蓄电池充电的特殊要求，本文巧妙地采用简单电路检测充放电电压电流、软件补偿用于检测的小电阻的温度效应，省却硬件补偿的费用，降低了成本。由单片机根据采集到的充放电电压电流参数，发出各种摔制信号，实现充放电控制，使充放电系统能稳定何效地运行。为了保护电路本产品还利用二极管和蜂鸣器设计了报警电路。如果用户把充电池接反了电路会实现自动报警来提醒用户。
太阳能手机充电器的设计——毕业设计
太阳能手机充电器的设计——毕业设计学号**********毕业论文（设计）课题太阳能手机充电器的设计学生姓名李梦竹系别电气工程系专业班级08通信工程指导教师吴慧二O一二年六月目录插图清单........................................................................................................................................... 摘要.. (I)Abstract (II)引言.................................................................................................................................... - 0 - 第一章绪论............................................................................................................................ - 1 - 1.1设计目的 (1)1.2设计思路和分析 (1)1.3硅太阳能电池与参数 (1)1.4系统总体框图设计 (2)第二章太阳能充电器硬件电路设计...................................................................................... - 5 - 2.1太阳能电池板部分 .. (5)2.2蓄电池部分 (7)2.2.1 电池的定义............................................................................................................... - 7 -2.2.2 充放电特性............................................................................................................... - 8 -2.2.3蓄电池作为电源模块的设计.................................................................................... - 9 - 2.3单片机部分 (10)2.4电压电流的A/D采集 (11)2.5BUCK斩波电路 (14)2.6数码管显示电路 (15)第三章软件设计.................................................................................................................. - 17 - 3.1系统的总体程序设计框架 (17)3.2数码管显示子程序 (18)3.3数据采集及模数转换程序 (20)3.4充电子程序的设计 (21)3.5电源子程序的设计 (22)结论.................................................................................................................................. - 24 - 参考文献.................................................................................................................................. - 25 - 致谢.................................................................................................................................. - 26 -附录综合程序........................................................................................................................ - 26 -插图和表格清单图1-1 系统总体结构设计................................................................................ (3)图2-1太阳能光伏电池工作原理........................................................................................... .. (6)图2-2太阳能电池I-V特性 (6)图2-3太阳能电池输出特性 (7)图2-4蓄电池充电时端电压变化曲线 (8)图2-5蓄电池放电时端电压变化曲线 (9)图2-6电源模块电路 (10)图2-7 AT89C51单片机系统结构图 (11)图2-8 ADC0809内部结构及管脚图 (12)图2-9 89C51与ADC0809的设计电路 (13)图2-10 BUCK变换器设计电路 (15)图2-11数码管显示电路 (15)图3-1程序整体框架流程 (17)图3-2数据采集子程序框图 (19)图3-3充电子程序框图 (20)图3-4电源子程序框图 (21)表1 CBA通道选择表 (12)表2 74LS164共阴极数码管数据位和字形的对应关系表 (18)摘要在污染和能源口趋紧张的背景下，太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，具有储量大、利用经济、清洁环保等优点。
太阳能手机充电器
摘要使用手机的人都有过这样的经历，外出时电池突然没电了，因充电器不在身边或找不到可以充电的地方。
影响了手机或者的正常的使用。
为了解决这一问题。
本课程设计介绍一种太阳能充电器，经电路进行直流电源变换后给手机或者充电，并能在电池充电完成后自动停止充电。
与常规的充电器相比，太阳能充电器有着明显的优势。
文中介绍了所设计的太阳能手机充电器, 与普通的手机充电器相比, 它的特殊之处除了能源的供应是来自于太阳能电池板外, 还具有特殊的充电保护电路。
太阳能充器主要有以下四块部分组成：太阳能电池方阵，控制电路，蓄电池，锂电池即被充电对象。
电路的充放电由两电压比较器进行比较输出电压的高低，从而控制三极管的导通与截止，来控制继电器的吸合，无论电池过放还是过充都可以通过比较器来检测到，从而自动实现电池的自动充放电。
把太阳能电池板放在一个有阳光的地方, 即可以为手机提供一个方便的太阳能充电点。
这种便捷的太阳能充电器几乎可以在任何地方补充电力，从而获得通信的自由。
本文介绍太阳能手机充电器的控制电路及设计。
关键词:太阳能电池；光伏效应；充放电控制AbstractPeople who use mobile phones have had the experience, go out when the battery suddenly no electricity, because the charger is not around or can not find a place to recharge. Affect the normal cell phone or use. In order to solve this problem. This course is designed introduce a solar charger, DC power supply through circuit transformation to a mobile phone or charge, and can charge the battery automatically stops charging after.In this paper, the designed solar cell phone charger, cell phone chargers, compared with the ordinary, it's so special in addition to the supply of energy comes from solar panels, but also has special charge protection circuit. The solar panels in a sunny place, that the phone can provide a convenient solar charging points. This convenient solar charger almost anywhere to add power to gain the freedom of communication. This article describes the solar cell phone charger control circuit and design.Key words: solar cell; photovoltaic effect; charge and discharge control1 太阳能新能源及应用 (4)1.1太阳能的优势 (4)1.2太阳能电池简介及种类 (4)2 太阳能充电器 (6)2.1太阳能手机电池充电器设计思想 (6)2.2硅太阳能电池 (6)2.2.1光伏效应 (6)2.2.2硅电池的基本特性 (8)2.3太阳能充电器电路组成 (8)2.3.1蓄电池自动充放电电路图及原理 (10)2.4蓄电池自动充放电电路原理 (11)2.4.1 集成三段稳压器和基准电压的产生原理 (11)2.4.2电压比较器和继电器组成的驱动电路 (11)2.4.3电路工作原理 (13)结束语 (14)参考文献 (15)1 太阳能新能源及应用1.1太阳能的优势过度依赖煤炭，环境影响更加严重。
基于单片机的太阳能充电器的设计
基于单片机的太阳能充电器的设计毕业设计(论文)课题名称基于单片机的太阳能充电器的设计学生姓名曹为学号1041303002系、年级专业信息工程系、10通信工程指导教师周建华职称副教授2013年05月20日摘要随着环境保护意识的增强，寻求洁净能源的现实问题也日益显现出来。
具有清洁可再生的太阳能已经越来越受到人们的关注。
本文提出了一个基于单片机的太阳能充电器的设计，它不但能环保节能，还可以在没有电源充电时对手机进行应急充电。
喜欢外出或游玩的人通常会有手机没电的经历，提供充电的地方也不会到处都有，因此会出现手机因没有电无法正常使用的情况。
本次毕业设计介绍一种通过单片机控制的太阳能手机充电器，它能将太阳能通过电路变换成稳定的直流电从而给手机充电，还可以在电池充好电以后有自动停止充电的功能，并且能当作一般的直流电源，让我们减弱对市电的依靠，从而得到通信的自由。
与传统的充电器对比，太阳能充电器的优势日益发挥出来。
关键词：太阳能电池板；单片机；光伏发电技术；智能充电AbstractWith the enhancement of environmental consciousness，issues concerning finding new clear energy source are turning up. Being clean and recyclable, Solar energy has gained more and more attention. This Paper introduces a solar charger design which is based on single-chip Microcontrollers. It can not only protect the environment and save energy, but also emergency charge for mobile phone.People who go out and travel a lot have the experience of running out its cell phone power,Provide charging place nor are everywhere, so the phones will appear because of no electricity can't normal use. this paper introduces a solar cell phone charger controlled by single-chip microcomputer. It can convert the solar energy into stable direct current through circuit so as to charge the cell phone. It features the function to stop charging once the battery is fully charged.Besides it can be used as a general direct current power, lightening our relying on the commercial electricity to obtain the freedom of correspondence. With so many advantages over the traditional chargers, the solar charger will play an increasing role in the futures.Key words: solar energybattery；single chip；solar energy；intelligent charge目录摘要...................................................... Abstract . (I)目录 (II)1 绪论 01.1 本课题研究背景及现状 01.2 课题设计思想 01.3 论文结构 (1)2 基于单片机的太阳能充电器系统总体方案设计 (2)2.1 设计方案一 (2)2.2 设计方案二 (2)2.3基于单片机的太阳能充电器的设计的总体设计方案 (3)3 基于单片机的太阳能充电器系统的硬件设计 (5)3.1太阳能电池板的选用 (5)3.2 LM7805稳压电路 (5)3.3 充电主电路的设计 (6)3.4 信号采集处理电路 (7)3.6 单片机AT89C51介绍 (8)3.7 单片机电路 (10)3.7.1单片机复位电路 (10)3.7.2 单片机时钟电路 (11)3.7.3 单片机A/D转换电路 (11)3.7.4按键电路 (12)3.7.5数码管显示电路 (13)3.8锂电池充电原理 (14)4 基于单片机的太阳能充电器系统的软件设计 (16)4.1 设计思想 (16)4.2 基于单片机的太阳能充电器系统的整体程序设计 (17)4.3 基于单片机的太阳能充电器系统的子程序的设计 (17)4.3.1电路启动初始化 (17)4.3.2按键采集程序 (18)4.3.3数据采集及模数转换程序 (19)4.3.4数码管显示子程序 (20)4.3.5 充电子程序的设计 (21)4.3.6电源子程序的设计 (22)5 仿真与调试 (23)5.1 充电电路仿真 (23)5.2 电流采样处理电路仿真 (23)5.3系统做直流电源使用时电路仿真图 (24)5.4 系统做充电器使用时仿真结果 (24)总结与展望 (27)参考文献 (28)附录A 整体电路图 (30)附录B 整体程序 (31)致谢 (41)1 绪论1.1 本课题研究背景及现状当代社会随着一些不可再生资源如煤炭，石油等日益减少，使得各国社会经济越来越受能源问题的约制，因此许多国家开始逐渐的实行“阳光计划”，开发洁净的能源如太阳能，用以成为本国经济发展的新动力。
毕业设计-太阳能手机充电器(DOC)
目录摘要 (1)一、设计题目与要求 (2)1、设计题目 (2)2、设计要求 (2)二、设计思路及框架图 (2)三、设计原理图 (3)四、各部分电路介绍 (3)1、光电转换电路 (3)2、稳压电路 (4)3、充电和指示部分 (5)4、过充保护电路 (9)五、元器件的选择 (9)1、太阳能电池的介绍与选择 (9)2、三端集成稳压器的原理与选用 (13)六、谢辞 (17)七、参考文献 (22)八、附录 (18)摘要手机作为信息社会的一种通用商品，如今在世界范围内得到广泛的普及，而作为手机能源的提供者—电池的储能总是十分有限，几乎所有的用户都曾遇到过外出或通话过程中电池耗尽的尴尬，尤其是对于经常在野外作业的用户来说，在远离市电的环境下，电池的耗尽为我们的通信带来极大的不便，而太阳能作为一种可再生能源逐步在各个领域得到广泛应用。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。
若能以太阳能电池组件为基础，设计出成本低廉的太阳能手机充电器，直接完成太阳能辐射到电能转换，必然会为个人移动通信带来极大的方便。
本设计主要完成了具有不同于目前市场销售的同类产品的太阳能手机充电器的设计工作。
该设计电路包括光电转换电路、稳压电路、充电和显示电路、过充保护电路。
该充电器工作稳定、可靠，使用灵活。
太阳能作为一种没有任何污染的、易取的绿色能源若能应用到消费类产品中，对于改善地球的整体的能源状况和环境有着非常重要的意义.关键词：光电传感器、稳压电路、充电显示电路、过充保护电路一、设计题目与要求1、设计题目太阳能手机充电器的设计与制作2、设计要求本设计的主要设计内容：太阳能极板的设计、充电控制电路的设计、电压电流控制与显示电路二、设计思路及框架图此太阳能手机充电器设计中是利用光生伏特效应将光能转换成电能，其电能通过稳压器可直接给手几电池充电，也可将电能储存于蓄电池，在无太阳光时对手机充电。
其基本框图如下：图2-1 设计框图三、设计原理图图3-1 设计原理图四、各部分电路介绍1、光电转换电路光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器。
(整理)太阳能手机充电器论文无线温度传感器论文.
太阳能手机充电器论文无线温度传感器论文手机充电器标准将“强制”推行对手机企业而言，充电器的标准化可能会损失一些利润，但长久来看，标准化程度越高，产品成本越低，从这个层面上来说,“强制”推行具有更深层次的意义。
“今后，手机企业的充电器产品接口是否符合标准，将有可能影响其手机能否顺利入网。
”近日，信息产业部泰尔实验室某人士告诉《通信产业报》记者。
早在去年年底，信息产业部在其官方网站上发布《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》(简称方法)的通信行业标准。
由于《方法》属于行业推荐性标准，业内对《方法》的约束效力存在疑问。
但是，在本月初由信息产业部科技司、电信管理局批准，泰尔实验室主办的手机接口标准统一的会议上明确提出，泰尔实验室将负责手机接口标准统一工作的具体实施。
行业分析人士认为，由于泰尔实验室承担着手机入网检测工作这一关键环节，因此，由泰尔实验室负责具体实施，实质已经反映出了行业主管部门的意见倾向：虽然是一项行业推荐性标准，但是，若将手机充电器接口也纳入到手机入网检测程序中，这就相当于起到强制性效果。
年中见分晓水清木华电信分析师沈子信告诉《通信产业报》记者，《方法》虽然趋向“强制性”，但是，从标准本身而言，仍属于推荐性标准，这显然就是给手机企业预留了充电器接口调整的时间。
然而，目前大多数手机企业的手机充电器产品标准都属于外包生产，并且早已签署了长期的生产规划，因此，标准究竟何时能够开始实质性推行，将是一个关键问题。
“最近几个月就会有消息，最迟不会超过今年上半年。
”泰尔实验室某负责人向记者表示。
该人士认为，我国手机企业数量众多，推行手机充电器接口标准统一必然牵扯到多方的利益。
“有些企业的充电器生产采用OEM，有些则是将其作为配件产品单独销售。
不同的制造和销售方式，其中的利益并不好平衡，但是，从整个市场出发，推行标准的统一不能遥遥无期。
”据记者了解，为了能够将《方法》落到实处，在接下来的2-3个月，泰尔实验室将与手机企业展开磋商，协调各方利益，在此基础之上，将手机企业充电器接口标准纳入到手机入网检测工作中，这也就是说，今后如果手机企业的充电器标准不符合《方法》的要求，将难以获得入网许可。
太阳能充电器论文
太阳能充电器论文天津中德职业技术学院毕业设计项目名称：太阳能充电器设计人：韩昭所在院系：电气与能源学院专业年级：11新能源1班联系电话：182********指导教师：张链职称：完成日期：年月日目录摘要 (1)绪论 (2)第一章概述 (1)1.1 太阳能能源背景 (1)1.2 太阳能电池国内发展状况 (1)1.3 太阳能电池的发展前景 (2)第二章设计目的及思路 (2)2.1 设计目的 (2)2.2 设计思路及分析 (2)2.3 设计框架图 (3)第三章太阳能充电器的主要构成部件 (4)3.1 太阳能电池板的介绍 (4)3.2 USB标准充电接口 (6)3.3 三端稳压集电路7805 (7)3.4 升降压电路LM-2557-ADJ (8)3.5 自锁六角开关 (8)第四章充电器电路图及工作过程分析 (11)4.1 充电器原理图 (11)4.2 太阳能电池板充电电路 (11)4.3 升压电路 (12)4.4 稳压电路 (13)第五章太阳能电池的主要参数及影响因素 (16)5.1 光伏电池的主要参数 (16)5.2 影响因素 (17)5.2.1 光照强度对光伏电池转换效率的影响 (17)5.2.2 温度对光伏电池输出特性的影响 (17)第六章调试过程及结果 (18)6.1 电池板安装角度的计算与确定 (18)6.1.1 最佳方位角的确定 (18)6.1.2 最佳倾角的确定 (20)6.2 调试结果 (21)6.3样机充电实验数据图及其分析............................. (25)第七章总结.................................................. ... . 26 参考文献. (27)摘要21世纪，能源危机日益严重，积极寻找替代能源，开发节能技术尤为重要，作为新能源之一的太阳能，其电池的性能测试问题尤为受到关注。
手机作为信息社会的一种通用商品，如今在世界范围内得到广泛的普及，而作为手机能源的提供者—电池的储能总是十分有限，几乎所有的用户都曾遇到过外出或通话过程中电池耗尽的尴尬，尤其是对于经常在野外作业的用户来说，而太阳能作为一种可再生能源逐步在各个领域得到广泛应用。
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太阳能手机充电器毕业论文电子与信息工程学院本科毕业论文论文题目便携式太阳能充电器的设计学生姓名学号专业电气工程及其自动化班级指导教师20某某年某月摘要目前对太阳能利用主要体现在两方面：光热转换与光电转换，本文利用太阳能光电转换特性，设计了一种在没有电源的情况下也能随时随地给各种移动设备充电的便携式太阳能充电器。
本文设计是以ATMEL公司的AT89C51单片机作为控制核心,由按键指示电路、数码管显示电路、BUCK斩波电路和A/D采集电路等组成的，实现了将太阳能转化为电能，然后由LM7805提供稳定电压，经过DC/DC变换电路处理后，由充电电路为负载供电。
系统还加入了单片机控制按键，以便自由选择充电模式，具有根据返回手机电流情况，来控制降低电流的输入和停止充电功能，以免过分充电会损坏电池，反馈输出电流的情况，达到充电智能化的效果。
太阳能电池是利用太阳光和材料相互作用直接产生电能，不需要消耗燃料和水等物质，使用中不释放包括二氧化碳在内的任何气体，是对环境无污染的可再生能源。
这对改善生态环境、缓解温室气体的有害作用具有重大意义。
目前，太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门。
而且随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光—电转换装置的发明，各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法，可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景[1]。
1.2本课题研究目的与意义使用手机的人都有过这样的经历，外出或旅游时电池突然没电了，特别是在火车、汽车、轮船等没有电源的交通工具上，没电、电量不足，使手机变成了信息交流的盲区，造成不必要的麻烦和经济损失。
为了解决这样的问题，本课题研究了一种太阳能充电器，它可以很好的解决上述问题，给你的生活带来很大的方便。
既节约了能量，又使用方便，是居家旅行的必备品。
通过本课题的研究，除了对所学知识的进一步巩固外，还可以把理论与实践结合起来，把知识转变成生产力，创造使用价值，给人们的生活带来方便。
1.3本课题研究的总体思路本充电器通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，经过DC/DC变换电路处理后，由充电电路为负载供电。
锂电池一般不宜采用全过程恒流充电方式，而是采取开始恒流快速充电，待电池电压上升到设定值时，自动转入恒压充电的方式，并且这样有利于保存电池容量。
充电过程中采用LED灯、数码管指示，系统中设计有完备的过流过压保护，避免因电池过度充电而损坏，并且充电器采用模块式结构和USB接口，可对手机、MP3、摄像机等多种数码产品充电。
文中介绍设计的太阳能手机充电器，与普通的手机充电器相比，它的特殊之处除了能源的供应来自太阳能电池板外，充分利用单片机的智能性，设有完备的电压电流检测保护电路，并通过LED显示电路的状态，当光线不够强时，指示灯不亮，蓄电池为手机充电，光线足够强时，指示灯亮，由太阳能电池板供电，同时可为充电电池充电。
把太阳能电池板放在一个有阳光的地方，即可以为手机提供一个方便的太阳能充电点。
这种便捷的太阳能充电器几乎可以在任何地方补充电力，从而获得通信的自由。
1.4本课题研究的主要任务结合系统设计的总体思路和任务要求，我设计了一种基于单片机控制的多功用太阳能手机充电器，设计的主要任务有：硬件设计：电源模块设计，单片机控制模块设计，显示电路模块设计，降压斩波电路模块设计，检测模块设计，A/D转换模块设计以及太阳能手机充电器电路原理图设计。
软件设计：电路启动初始化程序设计，按键采集程序设计，数码管显示程序设计，数据采集及模数转换程序设计，充电子程序设计，电源子程序设计。
2太阳能电池的研究和分析2.1太阳能电池的原理太阳能光伏电池表面有一层金属薄膜似的半导体薄片。
当太阳光照射时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。
被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子——空穴对。
这样，光能就以产生电子——空穴对的形式转变为电能。
薄片的另一侧和金属薄膜之间将产生一定的电压，这一现象称为光伏效应。
太阳能光伏电池正是一种利用光伏效应直接将光能转化为电能的装置。
对于半导体P-N 结，光伏效应更明显。
因此，太阳能光伏电池都是由半导体构成的。
图2-1掺入硼原子的硅晶体结构图（P型）图2-2掺入磷原子的硅晶体结构图（N型）太阳能电池的基本结构相当于一个大面积二极管，其基本特性也与二极管类似。
当用适当波长的太阳光照射到半导体上时，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。
半导体内在P型和N型交界面（图2-3）两边形成势垒电场，能将电子驱向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，在P-N结附近形成与势垒电场方向相反的光生电场。
光生电场的一部分除抵消势垒电场外，还使P型层带正电，N型层带负电，在N区与P区之间的薄层产生所谓光生伏特电动势。
若分别在P型层和N型层焊上金属引线，接通负载，外电路则有电流通过。
如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能输出一定的电压、电流和功率。
这样，太阳的光能就直接变成了可付诸实用的电能。
图2-1所示为P型区结构图，图2-2所示为N型区结构图。
图2-3半导体P型与N型交界面另外，在受光面上，覆盖着一层很薄的天蓝色氧化硅薄膜以减少入射太阳光的反射，提高太阳能电池对于入射光的吸收率[6]。
2.2太阳能电池的等效电路光伏电池受光的照射便产生电流。
这个电流随着光强的增加而增大，当接受的光强度一定时，可以将光伏电池看作恒流电源。
目前使用的光伏电池可看作P-N结型二极管，因为在光的照射下产生正向偏压，所以在P-N结为理想状态的情况下，可根据图2-4表示的等效电路来考虑。
V图2-4理想状态的太阳能电池等效电路图在这种等效电路中，加给负荷的电压V和流过负荷的电流I之间的关系式，可由下式给出。
太阳能(2-1)当I=0时，可以得到太阳能电池的开路电压(2-2)其中I为电池单元输出电流；IL为PN结电流(A)；IO为二极管的反向饱和电流(A)；V为外加电压(V)；q是单位电荷(1.6某10-19K库仑)；K是玻耳兹曼常数(1.38某10-23J/K)；T是绝对温度(T=t+273K)；n为二极管指数。
但是在实际的光伏电池中，由于电池表面和背面的电极和接触，以及材料本身具有一定的电阻率，流经负载的电流经过它们时，必然引起损耗，在等效电路中可将它们的总效果用一个串联电阻RS来表示。
同时，由于电池边沿的漏电，在电池的微裂痕、划痕等处形成的金属桥漏电等，使一部分本该通过负载的电流短路，这种作用可用一个并联电阻RSH来等效表示。
此时的等效电路可根据图2-5来描述，其伏安特性可由（2-3）式给出。
图2-5实际光伏电池等效电路(2-3)此式叫做光伏电池的超越方程式。
2.3太阳能电池板的输出特性及影响因素光伏电池的输出特性包括伏安特性、温度特性和光谱特性，其中伏安特性和温度特性主要通过I-V和P-V特性曲线来加以体现。
而光谱特性主要研究光伏电池与入射光谱的关系，所以本文不对其进行讨论。
本节将着重探讨前两种特性及其相关参数。
光伏电池的几个重要技术：①短路电流ISC：在给定日照强度和温度下的最大输出电流。
②开路电压VCC：在给定日照强度和温度下的最大输出电压。
③最大功率点电流(IM)：在给定日照强度和温度下相应于最大功率点的电流。
④最大功率点电压(VSC)：在给定日照和温度下相应于最大功率点的电压。
⑤最大输出功率(PM)：在给定日照和温度下光伏电池可能输出的最大功率⑥填充因子(2-4)⑦光伏电池的转换效率：输出功率PM与阳光投射到电池表面上的功率PS之比，其值取决于工作点。
通常采用光伏电池的最大效率值作为其效率η，以上各个参数可以在图2-6中表示如下。
图2-6太阳能电池的I-V特性关系曲线图2-6中，在I-V曲线上总可以找到一个工作点，此点处的输出功率最大，此点就是最大功率点(MPPT)，即图中M点。
M点所对应的电流IM为最佳工作电流，VM为最佳工作电压，PM为最大输出功率，由图和公式还可以看出，光伏电池不工作于最大功率点时，其效率都低于按此定义的效率值，甚至会低到零。
原则上讲，可对输出功率求导使其为0，即可得到该电池的最佳工作点IM，VM，从而求出最大输出功率：PM=IM某VM。
但是要求出其解析解，几乎不可能。
因为它受太阳能电池内部等效的串、并联电阻的影响，其特性方程由公式（2-3）可知一个超越指数方程，无法用线性方程表示，具有非线性。
图2-6可表示太阳能电池的P-V曲线。
从图2-6可见，IM和VM的乘积就是最佳工作点的纵横坐标所确定的矩形面积，在曲线范围内这个面积越大，表明电池的输出特性越优越。
如果在一定光照下的I-V特性曲线是理想的矩形，那么IM和VM乘积就等于ISC和VCC的乘积。
对实际光电池，引人填充因子FF(Fillfactor)概念来表征光电池的这一特性，FF定义为式（2-4）。
它表示最大输出功率的值所占的以VCC和ISC为边长的矩形面积的百分比，填充因子是表征光电池的输出特性好坏的重要参数之一。
它的值越大，表明输出特性曲线越“方”，电池的转换效率也越高。
2.3.1太阳的光照强度对光伏电池转换效率的影响图2-7、图2-8分别是太阳能电池阵列在温度为25℃时，不同日照(S)下表现出的电流-电压(I-V)和功率-电压(P-V)特性。
从图2-7可知，太阳能电池阵列的输出短路电流(ISC)和最大功率点电流(IM)随日照强度的上升而显著增大，也就是说式(2-3)中ISC强烈地控制着I的大小。
虽然日照的变化对阵列的输出开路电压影响不是那么大，但对为电流与电压相乘的结果最大输出功率来说，变化显著，如图2-8中虚线与各实线的交点所示。
图2-7不同日照下的I-V关系曲线图图2-8不同日照下的P-V曲线图2.3.2温度对光伏电池输出特性的影响图2-9，图2-10分别给出了太阳能电池阵列在日照射为1000W/m2，和在变化温度(T)的情况下，表现出典型的I-V和P-V特性。
可以看出，温度对太阳能电池阵列的输出电流影响不大，但对它的输出开路电压影响较大。
因而对最大输出功率影响明显，见图2-10中各实线的波峰的幅值变化。
图2-9不同温度下的I-V特性曲线图2-10不同温度下的P-V特性曲线综上，太阳能电池板的输出特性具有以下特点：①太阳能电池的输出特性近似为矩形，即低压段近似为恒流源，接近开路电压时近似为恒压源；②开路电压近似同温度成反比，短路电流近似同日照强度强成正比；太阳能电池板的输出功率随着光强和温度成非线性变化；③输出功率在某一点达到最大值，该点即为太阳能电池板的最大功率点(MPP，Ma某imumPowerPoint)，且随着外界环境的变化而变化[8]。