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1、电气信息工程学院毕业设计论文毕业设计论文课课题题名名称称： 智能高效太阳能电池的设计与实现专专 业业： 电子信息工程 姓姓 名名： 班班级级学学号号： 指指导导教教师师： 二二一二年一二年 五五 月月 十五十五 日日 北华大学本科生毕业设计（论文）- 1 -目 录第第 1 章章 绪论绪论.11.1 课题研究背景.11.2 本课题研究的主要内容.4第第 2 章章 太阳能电池的研究和分析太阳能电池的研究和分析.52.1 太阳能电池的原理.52.2 太阳能电池的分类.52.3 太阳能电池的等效电路.62.4 太阳能电池板的主要参数.72.5 本章小结.11第第 3 章章 蓄电池充电技术研究蓄电池充电
2、技术研究.123.1 蓄电池的一般特性.123.2 太阳能-蓄电池充电技术研究.153.3 本章小结.18第第 4 章章 系统硬件设计系统硬件设计.194.1 太阳能充/放电器原理.194.2 系统硬件设计.204.3 单片机的防干扰技术.284.4 本章小结.31第第 5 章章 系统软件设计系统软件设计.325.1 protues 仿真.325.2 keil 程序调试.335.3 流程图.355.4 本章小结.37结论结论.38参考文献参考文献.39致致 谢谢.40附录附录.41北华大学本科生毕业设计（论文）1第 1 章 绪论1.1 课题研究背景1.1.1 太阳能发电太阳能是一种干净的可再生
3、的新能源，越来越受到人们的重视，在人们生活、工作中有广泛的作用， 其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光，把水烧至沸腾变为水蒸气，然后用来发电。太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电，并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算，到 2000 年、2050 年、2100 年，即使全用太阳能发电供给全球能源，占地也不过为 65.11 万平方公里、 186.79 万平方公里、829.19 万平方公里。829.19 万平方公里才占全部海洋面积 2.3%或
4、全部沙漠的 51.4%，甚至才是撒哈拉沙漠的 91.5% 。因此这一方案是有可能实现的。 另一是天上发电方案。早在 1980 年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想，准备在同步轨道上放一个长 10 公里、宽 5 公里的大平板，上面布满太阳电池，这样便可提供 500 万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电，但离真正实用还有漫长的路程。 随着我国技术的发展，在 2006 年，中国有三家企业进入了全球前十名，标志着中国将成为全球新能源科技的中心之一，世界上太阳能光伏的广泛应用，导致了目
5、前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨，我们需要将技术推广的同时，必须采用新的技术，以便大幅度降低成本，为这一新能源的长远发展提供原动力！ 1.1.2 太阳能的应用领域1、用户太阳能电源：1小型电源 10-100W 不等，用语边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；23-5KW 家庭屋顶并网发电系统；3光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。2、交通领域：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。3、通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电
6、话光伏系统、小型通信机、士兵 GPS 供电等。北华大学本科生毕业设计（论文）24、石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。5、家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。6、光伏电站：10KW-50MW 独立光伏电站、风光互补电站、各种大型停车厂充电站等。7、太阳能建筑：将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。8、其他领域包括：1与汽车配套：太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；2太阳能制氢加燃料电
7、池的再生发电系统；3海水淡化设备供电；4卫星、航天器、空间太阳能电站等。目前美国、欧洲各国特别是德国及日本、印度等都在大力发展太阳电池应用，开始实施的“十万屋顶“计划、“百万屋顶“计划等，极大地推动了光伏市场的发展，前途十分光明。1.1.3 光伏发电的特点太阳能利用可分为热利用和光伏发电两种方式，热利用主要在采暖领域多，形式比较单一；而光伏发电可以把太阳能转换为当今最普遍的能源利用形式电能，从而具有热利用不可比拟的优势。太阳能发电又分为光电发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用光伏电池这种半导体器件吸收太阳光辐射，使之转化成电能的直接发电形式，光伏发电当今太阳能发电的主流。与常规发电和其他绿色发电技术相比，光伏发电系统具有如下的优势：1、 是真正的无污染排放、不破坏环境的可持续发展的绿色能源。太阳
