太阳能发电系统学习知识

太阳能发电系统组成发电系统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。 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。为能向 220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能， 因此需要使用 DC-AC逆变器。 在某些场合， 需要使用多种电压的负载时， 也要用到 DC-DC逆变器， 如将 24VDC的电能转换成 5VDC的电能（注意，不是简单的降压）。太阳能路灯参数*主体材料灯杆为全钢结构、整体热镀锌 / 喷塑处理*太阳能电池组件晶体硅 15-80WP（按负载配置）*系统工作电压直流 12V 24V *控制器 太阳能灯具专用控制器 , 光控 时控， 智能控制 天黑灯自开，天亮灯自熄灭 *储能电池全封闭免维护铅酸蓄电池 12V17Ah 80Ah根据负载配置 *光源类型节能高功率集成 LED,稀土高效节能灯 可按客户要求配置 *防护等级 IP65 *使用温度 -30 度至 70 度，抗风力≥ 150Km/h *照明时间 4～ 14 小时（可根据需要调节）*灯杆高度 2 米～ 4 米（可以按客户要求制作）*阴雨天保证 可连续工作 45 个阴雨天 （区域 / 季节不同有差异） （可按客户要求制作）本产品无需铺设地下线缆， 无需支付照明电费， 太阳能庭院灯所采用的关键部件太阳能电池板、 太阳能直流路灯智能控制器、 免维护蓄电池、照明灯具均经过国家发改委 /GEF/世界银行光伏产品认证。主要适用于城市道路、小区广场、工业园区、旅游景区、公园绿化带等场所的亮化照明。太阳能电池板组成（ 1）单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池的光电转换效率为 15左右， 最高的达到 24，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的， 但制作成本很大， 以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。 由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装， 因此其坚固耐用， 使用寿命一般可达 15 年，最高可达 25 年。（ 2）多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多， 但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少， 其光电转换效率约 12左右 2004 年 7 月 1 日日本夏普上市效率为 14.8的世界最高效率多晶硅太阳能电池 。 从制作成本上来讲， 比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。 此外， 多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。（ 3）非晶硅太阳能电池非晶硅太阳电池是 1976 年出现的新型薄膜式太阳电池，它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， 它的主要优点是在弱光条件也能发电。 但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低， 目前国际先进水平为 10左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。（ 4）多元化合物太阳电池多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。 现在各国研究的品种繁多， 大多数尚未工业化生产， 主要有以下几种 a 硫化镉太阳能电池 b 砷化镓太阳能电池 c 铜铟硒太阳能电池 新型多元带隙梯度 CuIn, GaSe2 薄膜太阳能电池 CuIn, GaSe2是一种性能优良太阳光吸收材料，具有梯度能带间隙 （导带与价带之间的能级差） 多元的半导体材料， 可以扩大太阳能吸收光谱范围， 进而提高光电转化效率。 以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。 可以达到的光电转化率为 18，而且，此类薄膜太阳能电池到目前为止，未发现有光辐射引致性能衰退效应（ SWE），其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约 5075，在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。太阳能光伏发电工作原理光伏发电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。 这种技术的关键元件是太阳能电池。 太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件， 再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 光伏发电的优点是较少受地域限制， 因为阳光普照大地 ; 光伏系统还具有安全可靠、 无噪声、 低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。光伏发电是根据光生伏特效应原理 , 利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。 不论是独立使用还是并 网发电 , 光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成， 不涉及机械部件 , 所以 , 光伏发电设备极为精 炼 ,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲 , 光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合 , 上至航天器 , 下至家用电源 , 大到兆瓦级电站 ,小到玩具 , 光伏电源 无处不在。 太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系 统和计算器辅助电源等。国产晶体硅电池效率在 10 至 13左右，国外同类产品效率约 18 至 23。由一个或多个太阳能电池 片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前， 光伏发电产品主要用于三大方面一是为无电场合提供电源， 主要为广大无电地区居民生活生产提供电力， 还有微波中继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品， 如各类太阳能充电器、 太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这 在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步，不过， 2008 年北京奥运会部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供。太阳能蓄电池简介太阳能蓄电池是‘蓄电池’在太阳能光伏发电中的应用， 目前采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池 , 胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池四种。 国内目前被广泛使用的太阳能蓄电池主要是铅酸免维护蓄电池和胶体蓄电池 , 这两类蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点 , 很适合用于性能可靠的太阳能电源系统 ,特别是无人值守的工作站。普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大 , 所以主要适于有维护能力或低档场合使用。碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能 , 但由于其价格较高 , 仅适用于较为特殊的场合。随着太阳能光伏发电系统的广泛使用 , 作为与其配套的蓄电池也越来越受到人们的关注。太阳能蓄电池应该具备以下特性1 比较好的深循环能力，有着很好的过充和过放能力。2 长寿命，特殊的工艺设计和胶体电解质保证的长寿命电池。3 适用不同的环境要求， 如高海拔， 高温， 低温等不同的条件 下都能正常使用的电池。太阳能蓄电池的工作原理白天太阳光照射到太阳能组件上， 使太阳能电池组件产生一定幅度的直流电压， 把光能转换为电能， 再传送给智能控制器， 经过智能控制器的过充保护， 将太阳能组件传来的电能输送给蓄电池进行储存；而储存就需要有蓄电池， 所谓蓄电池即是贮存化学能量， 于必要时放出电能的一种电气化学设备 [1] 。构成铅蓄电池之主要成份如下阳极板 过氧化铅 . PbO2 - 活性物质阴极板 海绵状铅 .Pb - 活性物质电解液 稀硫酸 - 硫酸 H2SO4 水 H2O 电池外壳隔离板其它 液口栓 . 盖子等