太阳能电池板的优化安装与功能设计.pdf

1 太阳能电池板的优化安装与功能设计摘要 对于目前使用较为广泛的太阳能发电系统，存在着光电转换效率低的问题。 这一问题是众多因素共同作用的结果， 而其中有些因素都可在安装过程过程中加以解决或改善。 此次我们创新项目的目的就在于对光伏系统的安装进行优化，以期对学院现有的太阳能电池板最大效益的利用。本文主要涉及太阳能电池板的匹配设计、 电路模拟及应用、 安装环境的选择、电源优化等。关键词 光伏原理，聚光控制，最大功率点跟踪，安装，太阳能电池容量设计，蓄电池分组，分布式电源优化器1 引言世界能源危机和环境污染使得开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展成为人类必须采取的措施。 近年来， 太阳能光伏发电技术和产业得到了长足的发展， 太阳能光伏发电不仅是当今能源的一个重要补充， 更具备成为未来主要能源之一的潜力。目前太阳能的利用形式主要有光热利用、 光化学转换和光伏发电利用三种形式。光伏发电以电能作为最终输出形式，具有传输极其方便的特点，在通用性、可存储性等方面具有前两者无法替代的优势。 且由于光伏电池的原料一硅的储量十分丰富、 光伏电池转换效率的不断提高、 生产成本的不断下降， 都促使太阳能光伏发电在能源、 环境和人类社会未来发展中占据重要地位， 因而光伏发电受到广泛关注。但在实际应用中光伏发电还存在着很多问题： 光伏发电成本高； 光电转换效率低 ；多种因素阻碍并网发电系统的推广等。为提高光伏系统的转换效率， 在优化电池板的 安装方面 ， 我们做了模拟及实际应用实验，以下将陈述我们提出的问题及解决方案。二 . 理论基础2.1 太阳电池的基本原理太阳电池的发电原理是利用光入射半导体时所引起的光电效应。 如图 2.1 所示： 固体半导体材料电子能级包括价带和导带， 价带底和导带顶之间的能量差就是禁带宽度。 当入射光能量大于半导体材料的禁带宽度时，才能产生电光子，而大于禁带宽度的光子能量 （ hν -Eg） 以热的形式损失。图 2.1