太阳能电池板的介绍

本文由俸天承运贡献ｄｏｃ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机查看。中文名称：太阳能电池板英文名称： ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ ｐａｎｅｌ 定义： 由若干个太阳能电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件。 所属学科： 电力（一级学科）；可再生能源（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片太阳能电池板主要材料是“硅”， “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之 一。 目录 分类 发电系统 涉及因素 材料 原理 新型涂层研发成功 组成 寿命 分类 发电系统 涉及因素 材料 原理 新型涂层研发成功 组成 寿命？功率计算方法发电系统 ？ 发展现状展开太阳能电池板编辑本段 分类太阳能电池板 Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ 分类：晶体硅电池板：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。 非晶硅电池板：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。 化学染料电池板：染料敏化太阳能电池。编辑本段 发电系统太阳能电池板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， 太阳能电池板： 太阳能电池板 也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，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 太阳能控制器： 太阳能控制器 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，一般有 １２Ｖ 和 ２４Ｖ 这两种，小微型 蓄电池： 蓄电池 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 ＡＣ２２０Ｖ、ＡＣ１１０Ｖ 的交流电源。 逆变器： 逆变器 由于太阳能的直接输出一般都是 ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ２４Ｖ、ＤＣ４８Ｖ。为能向 ＡＣ２２０Ｖ 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）。 晶体硅太阳能电池的制作过程 的制作过程： 晶体硅太阳能电池 的制作过程 ： 晶体硅太阳能电池 “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从 １９ 世纪科学家 们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。 ２０ 世纪末，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电 池是近 １５ 年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤：ａ、提 纯过程 ｂ、拉棒过程 ｃ、切片过程 ｄ、制电池过程 ｅ、封装过程。 太阳能电池的应用：太阳能电池板编辑本段 涉及因素问题 １、 太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？ 问题 ２、 系统的负载功率多大？ 问题 ３、 系统的输出电压是多少，直流还是交流？ 问题 问题问题 问题 ４、 ５、 ６、 ７、 系统每天需要工作多少小时？ 如遇到没有日光照射的ｐａｇｅ １阴雨天气，系统需连续供电多少天？ 负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？ 系统需求的数量？编辑本段 材料当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是最主要的光伏材料，其 市场占有率在 ９０％以上，而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电 池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等 ３ 个 国家 ７ 个公司的 １０ 家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。多晶硅 的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同，分为电子级和 太阳能级。其中，用于电子级多晶硅占 ５５％左右，太阳能级多晶硅占 ４５％， 随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半 导体多晶硅的发展，预计到 ２００８ 年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多 晶硅。 １９９４ 年全世界太阳能电池的总产量只有 ６９ＭＷ，而 ２００４ 年就接近１２００ＭＷ，在短短的 １０ 年里就增长了 １７ 倍。专家预测太阳能光伏产业在二 十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。编辑本段 原理太阳光照在半导体 ｐ－ｎ 结上，形成新的空穴－电子对，在 ｐ－ｎ 结电场的 作用下，空穴由 ｎ 区流向 ｐ 区，电子由 ｐ 区流向 ｎ 区，接通电路后就形成 电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换 方式，另一种是光—电直接转换方式。 （１） 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般 是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。 前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的 火力发电一样．太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资 至少要比普通火电站贵 ５～１０ 倍．一座 １０００ＭＷ 的太阳能热电站需要投资 ２０～２５ 亿美元，平均 １ｋＷ 的投资为 ２０００～２５００ 美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通 的火电站或核电站相竞争。 （２） 光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直 接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一 种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体 光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光 能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较 大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电 源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点．太阳能电池寿命长，只要太阳 存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相 比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百 万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法 比拟的 电池板原料：玻璃，ＥＶＡ，电池片、铝合金壳、包锡铜片、不锈钢支架、 蓄电池等太阳能电池板编辑本段 新型涂层研发成功美国伦斯勒理工学院研究人员 ２００８ 年开发出一种新型涂层，将其覆盖 在太阳能电池板上能使后者的阳光吸收率提高到 ９６．２％， 而普通太阳能电池 板的阳光吸收率仅为 ７０％左右。 新涂层主要解决了两个技术难题，一是帮助太阳能电池板吸收几乎全 部的太阳光谱，二是使太阳能电池板吸收来自更大角度的太阳光，从而提 高了太阳能电池板吸收太阳光的效率。 普通太阳能电池板通常只能吸收部分太阳光谱，而且通常只在吸收直 射的太阳光时工作效率较高，因此很多太阳能装置都配备自动调整系统， 以保证太阳能电池板始终与太阳保持最有利于吸收能量的角度。 多元化合物太阳电池除了常用的单晶、多晶、非晶硅电池之外，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 Ｃｕ（Ｉｎ， Ｇａ）Ｓｅ２ 薄膜太阳能 电池） 光伏发电的工作原理 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ｐａｇｅ ２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。编辑本段 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： 硫 ａ） 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 Ｃｕ（Ｉｎ， Ｇａ）Ｓｅ２ 薄膜太阳能电池） Ｃｕ（Ｉｎ， Ｇａ）Ｓｅ２ 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 ５０￣７５％，， 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。编辑本段 寿命现在太阳能电池板厂家提供的数据是包用 ２０ 年， 不是储能的铅酸电池， 只是电池板，现在每瓦的价格在国内差不多 ３０－４０ 元，国际价格 ３．５－３．８ 美元每瓦。价格是按瓦算的！编辑本段功率计算方法太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池 共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统 能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。下 面以 １００Ｗ 输出功率，每天使用６ 个小时为例，介绍一下计算方法： １．首先应计算出每天消耗的瓦时数（包括逆变器ｐａｇｅ ３的损耗）：若逆变器的 转换效率为 ９０％，则当输出功率为 １００Ｗ 时，则实际需要输出功率应为 １００Ｗ／９０％＝１１１Ｗ；若按每天使用 ５ 小时，则耗电量为 １１１Ｗ＊５ 小时＝５５５Ｗｈ。 ２．计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为 ６ 小时计算，再考虑到 充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为 ５５５Ｗｈ／６ｈ／７０％＝１３０Ｗ。其中 ７０％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功 率。编辑本段 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）。编辑本段发展现状美国伦斯勒理工学院研究人员 ２００８ 年开发出一种新型涂层，将其覆盖 在太阳能电池板上能使后者的阳光吸收率提高到 ９６．２％， 而普通太阳能电池 板的阳光吸收率仅为 ７０％左右。 新涂层主要解决了两个技术难题，一是帮助太阳能电池板吸收几乎全 部的太阳光谱，二是使太阳能电池板吸收来自更大角度的太阳光，从而提 高了太阳能电池板吸收太阳光的效率。 普通太阳能电池板通常只能吸收部分太阳光谱，而且通常只在吸收直 射的太阳光时工作效率较高，因此很多太阳能装置都配备自动调整系统， 以保证太阳能电池板始终与太阳保持最有利于吸收能量的角度 开放分类： 电池，电力，太阳能，光伏，可再生能源 我来完善 “太阳能电池板”相关词条： 太阳能电池太阳能灯太阳能路灯风光互补路灯低压钠灯太阳能帽太阳能 手机太阳能充电器１本文由俸天承运贡献ｄｏｃ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机查看。中文名称：太阳能电池板英文名称： ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ ｐａｎｅｌ 定义： 由若干个太阳能电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件。 所属学科： 电力（一级学科）；可再生能源（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片太阳能电池板主要材料是“硅”， “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之 一。 目录 分类 发电系统 涉及因素 材料 原理 新型涂层研发成功 组成 寿命 分类 发电系统 涉及因素 材料 原理 新型涂层研发成功 组成 寿命？功率计算方法发电系统 ？ 发展现状展开太阳能电池板编辑本段 分类太阳能电池板 Ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ 分类：晶体硅电池板：多晶硅太阳能电池、单晶硅ｐａｇｅ ４太阳能电池。 非晶硅电池板：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。 化学染料电池板：染料敏化太阳能电池。编辑本段 发电系统太阳能电池板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， 太阳能电池板： 太阳能电池板 也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，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 太阳能控制器： 太阳能控制器 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，一般有 １２Ｖ 和 ２４Ｖ 这两种，小微型 蓄电池： 蓄电池 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 ＡＣ２２０Ｖ、ＡＣ１１０Ｖ 的交流电源。 逆变器： 逆变器 由于太阳能的直接输出一般都是 ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ２４Ｖ、ＤＣ４８Ｖ。为能向 ＡＣ２２０Ｖ 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）。 晶体硅太阳能电池的制作过程 的制作过程： 晶体硅太阳能电池 的制作过程 ： 晶体硅太阳能电池 “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从 １９ 世纪科学家 们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。 ２０ 世纪末，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电 池是近 １５ 年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤：ａ、提 纯过程 ｂ、拉棒过程 ｃ、切片过程 ｄ、制电池过程 ｅ、封装过程。 太阳能电池的应用：太阳能电池板编辑本段 涉及因素问题 １、 太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？ 问题 ２、 系统的负载功率多大？ 问题 ３、 系统的输出电压是多少，直流还是交流？ 问题 问题问题 问题 ４、 ５、 ６、 ７、 系统每天需要工作多少小时？ 如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？ 负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？ 系统需求的数量？编辑本段 材料当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是最主要的光伏材料，其 市场占有率在 ９０％以上，而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电 池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等 ３ 个 国家 ７ 个公司的 １０ 家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。多晶硅 的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同，分为电子级和 太阳能级。其中，用于电子级多晶硅占 ５５％左右，太阳能级多晶硅占 ４５％， 随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半 导体多晶硅的发展，预计到 ２００８ 年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多 晶硅。 １９９４ 年全世界太阳能电池的总产量只有 ６９ＭＷ，而 ２００４ 年就接近１２００ＭＷ，在短短的 １０ 年里就增长了 １７ 倍。专家预测太阳能光伏产业在二 十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。编辑本段 原理太阳光照在半导体 ｐ－ｎ 结上，形成新的空穴－电子对，在 ｐ－ｎ 结电场的 作用下，空穴由 ｎ 区流向 ｐ 区，电子由 ｐ 区流向 ｎ 区，接通电路后就形成 电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换 方式，另一种是光—电直接转换方式。 （１） 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般 是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。 前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—ｐａｇｅ ５电转换过程，与普通的 火力发电一样．太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资 至少要比普通火电站贵 ５～１０ 倍．一座 １０００ＭＷ 的太阳能热电站需要投资 ２０～２５ 亿美元，平均 １ｋＷ 的投资为 ２０００～２５００ 美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通 的火电站或核电站相竞争。 （２） 光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直 接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一 种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体 光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光 能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较 大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电 源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点．太阳能电池寿命长，只要太阳 存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相 比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百 万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法 比拟的 电池板原料：玻璃，ＥＶＡ，电池片、铝合金壳、包锡铜片、不锈钢支架、 蓄电池等太阳能电池板编辑本段 新型涂层研发成功美国伦斯勒理工学院研究人员 ２００８ 年开发出一种新型涂层，将其覆盖 在太阳能电池板上能使后者的阳光吸收率提高到 ９６．２％， 而普通太阳能电池 板的阳光吸收率仅为 ７０％左右。 新涂层主要解决了两个技术难题，一是帮助太阳能电池板吸收几乎全 部的太阳光谱，二是使太阳能电池板吸收来自更大角度的太阳光，从而提 高了太阳能电池板吸收太阳光的效率。 普通太阳能电池板通常只能吸收部分太阳光谱，而且通常只在吸收直 射的太阳光时工作效率较高，因此很多太阳能装置都配备自动调整系统， 以保证太阳能电池板始终与太阳保持最有利于吸收能量的角度。 多元化合物太阳电池除了常用的单晶、多晶、非晶硅电池之外，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 Ｃｕ（Ｉｎ， Ｇａ）Ｓｅ２ 薄膜太阳能 电池） 光伏发电的工作原理 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。编辑本段 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，ｐａｇｅ ６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： 硫 ａ） 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 Ｃｕ（Ｉｎ， Ｇａ）Ｓｅ２ 薄膜太阳能电池） Ｃｕ（Ｉｎ， Ｇａ）Ｓｅ２ 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 ５０￣７５％，， 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。编辑本段 寿命现在太阳能电池板厂家提供的数据是包用 ２０ 年， 不是储能的铅酸电池， 只是电池板，现在每瓦的价格在国内差不多 ３０－４０ 元，国际价格 ３．５－３．８ 美元每瓦。价格是按瓦算的！编辑本段功率计算方法太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池 共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统 能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。下 面以 １００Ｗ 输出功率，每天使用６ 个小时为例，介绍一下计算方法： １．首先应计算出每天消耗的瓦时数（包括逆变器的损耗）：若逆变器的 转换效率为 ９０％，则当输出功率为 １００Ｗ 时，则实际需要输出功率应为 １００Ｗ／９０％＝１１１Ｗ；若按每天使用 ５ 小时，则耗电量为 １１１Ｗ＊５ 小时＝５５５Ｗｈ。 ２．计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为 ６ 小时计算，再考虑到 充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为 ５５５Ｗｈ／６ｈ／７０％＝１３０Ｗ。其中 ７０％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功 率。编辑本段 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 ２ｐａｇｅ ７４ＶＤＣ 的电能转换成 ５ＶＤＣ 的电能（注意，不 是简单的降压）。编辑本段发展现状美国伦斯勒理工学院研究人员 ２００８ 年开发出一种新型涂层，将其覆盖 在太阳能电池板上能使后者的阳光吸收率提高到 ９６．２％， 而普通太阳能电池 板的阳光吸收率仅为 ７０％左右。 新涂层主要解决了两个技术难题，一是帮助太阳能电池板吸收几乎全 部的太阳光谱，二是使太阳能电池板吸收来自更大角度的太阳光，从而提 高了太阳能电池板吸收太阳光的效率。 普通太阳能电池板通常只能吸收部分太阳光谱，而且通常只在吸收直 射的太阳光时工作效率较高，因此很多太阳能装置都配备自动调整系统， 以保证太阳能电池板始终与太阳保持最有利于吸收能量的角度 开放分类： 电池，电力，太阳能，光伏，可再生能源 我来完善 “太阳能电池板”相关词条： 太阳能电池太阳能灯太阳能路灯风光互补路灯低压钠灯太阳能帽太阳能 手机太阳能充电器１ｐａｇｅ ８