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1、光伏应用培训课件,天普新能源科技有限公司 光电部 2012年01月31日,目录,一、光伏应用,1、太阳能照明系统,2、光伏发电系统,3、BIPV建筑一体化,4、光伏民用产品,二、硅太阳电池工作原理,三、光伏电池板,1、光伏电池板的连接方式,2、通过功率计算转换效率,3、太阳能电池的分类,四、普通光源与LED光源对比,五、路灯排布,六、简单配置计算,七、路灯安装,简单计算,光伏产品价格简单计算,一、光伏应用,1、太阳能照明系统,太阳能道路灯,太阳能庭院灯,太阳能路灯,适用于城镇、乡村、市区、高速路的道路照明,适用于市区广场、景观公园、住宅小区、院校厂区等场所的量化装饰,太阳能路灯基本参数 高 度
2、：5-6米 系统电压：DC12V/24V 适配光源：大功率LED 光源效率：0.9 工作时间：6-8小时（可根据客户 要求设计） 阴雨天数：3-4天（可根据客户要 求设计） 抗 风 力：41.4m/s 灯具材质：压铸铝PC 显色指数：Ra75% 防护等级：IP65 使用温度：-40-+60 电 池 板：单/多晶硅高转换效率 电池板，寿命25年 蓄 电 池：阀控密封式免维护胶体、 铅酸蓄电池,寿命5年 控 制 器：微电脑智能控制器，寿 命10年 光 源：优质大颗粒LED白光光 源。寿命50000小时,适用范围： 本产品适用于乡村道路、住宅小区的道路照明,太阳能路灯基本参数 高 度：5-6米 系统
3、电压：DC12V/24V 适配光源：大功率LED 光源效率：0.9 工作时间：6-8小时（可根据客户 要求设计） 阴雨天数：3-4天（可根据客户要 求设计） 抗 风 力：41.4m/s 灯具材质：压铸铝PC 显色指数：Ra75% 防护等级：IP65 使用温度：-40-+60 电 池 板：单/多晶硅高转换效率 电池板，寿命25年 蓄 电 池：阀控密封式免维护胶体、 铅酸蓄电池,寿命5年 控 制 器：微电脑智能控制器，寿 命10年 光 源：优质大颗粒LED白光光 源。寿命50000小时,适用范围： 本产品适用于乡村道路、住宅小区的道路照明,适用范围： 本产品适用于乡镇道路、城市道路、住宅小区的道路
4、照明,太阳能路灯基本参数 高 度：7-8米 系统电压：DC12V/24V 适配光源：大功率LED 光源效率：0.9 工作时间：6-8小时（可根据客户 要求设计） 阴雨天数：3-4天（可根据客户要 求设计） 抗 风 力：41.4m/s 灯具材质：压铸铝PC 显色指数：Ra75% 防护等级：IP65 使用温度：-40-+60 电 池 板：单/多晶硅高转换效率 电池板，寿命25年 蓄 电 池：阀控密封式免维护胶体、 铅酸蓄电池,寿命5年 控 制 器：微电脑智能控制器，寿 命10年 光 源：优质大颗粒LED白光光 源。寿命50000小时,太阳能路灯基本参数 高 度：7-8米 系统电压：DC12V/24
5、V 适配光源：大功率LED 光源效率：0.9 工作时间：6-8小时（可根据客户 要求设计） 阴雨天数：3-4天（可根据客户要 求设计） 抗 风 力：41.4m/s 灯具材质：压铸铝PC 显色指数：Ra75% 防护等级：IP65 使用温度：-40-+60 电 池 板：单/多晶硅高转换效率 电池板，寿命25年 蓄 电 池：阀控密封式免维护胶体、 铅酸蓄电池,寿命5年 控 制 器：微电脑智能控制器，寿 命10年 光 源：优质大颗粒LED白光光 源。寿命50000小时,适用范围： 本产品适用于乡镇道路、城市道路、住宅小区的道路照明,太阳能路灯基本参数 高 度：9-10米 系统电压：DC12V/24V
6、适配光源：大功率LED 光源效率：0.9 工作时间：6-8小时（可根据客户 要求设计） 阴雨天数：3-4天（可根据客户要 求设计） 抗 风 力：41.4m/s 灯具材质：铸铁 显色指数：Ra75% 防护等级：IP65 使用温度：-40-+60 电 池 板：单/多晶硅高转换效率 电池板，寿命25年 蓄 电 池：阀控密封式免维护胶体、 铅酸蓄电池,寿命5年 控 制 器：微电脑智能控制器，寿 命10年 光 源：优质大颗粒LED白光光 源。寿命50000小时,适用范围： 本产品适用于城市道路、国道、高速公路的道路照明,适用范围： 适用于市区广场、景观公园、住宅小区、院校厂区等场所的量化装饰,适用范围：
7、 适用于市区广场、景观公园、住宅小区、院校厂区等场所的量化装饰,工程实例,说明： 项目名称：北京市庞安路路灯项目 灯高：6米 数量：320盏,说明： 项目名称：湖北省鄂州市路灯项目 庭院灯灯高：4米 数量：170盏 道路灯灯高：6米 数量：55盏,太阳能草坪灯,太阳能壁挂灯,适用于市区广场、景观公园、住宅小区、院校厂区等场所的量化装饰,适用于住宅小区、别墅区的墙壁亮化装饰,2、光伏发电系统,（1）离网系统（独立光伏发电系统） 由太阳能电池板或光伏组件、逆变器、充电控制器、蓄电池组、集线箱及线缆等组成。 （2）并网系统 将太阳能光伏电站产生的电能，通过光伏并网逆变器及控制设备输送到外部电网上，经
8、过电网进行电能分配。 由太阳能电池板或光伏组件、逆变器、集线箱及线缆等组成。,光电池组,控制器与逆变器,用电器,蓄电池,工程实例,说明： 项目名称：青岛市崂山区北宅新农村社区并网电站项目 装机量：30KW,3、BIPV建筑一体化,（1）替代原有建筑材料，实现原有建筑材料的基本功能，还可以发电；如采光顶、幕墙、百叶等。结构形式如明框、隐框等。,（2）附着于建筑材料上，不具备建筑材料的基本功能，可以发电。 （3）以电站形式安装于建筑物楼顶，不具备建筑材料的基本功能，可以发电。,4、光伏民用产品 太阳能水泵,产品特点：寿命长、功耗低、噪音小、调速平衡、运行可靠、无干扰等。 太阳能水泵就供电方式方面可
9、以分为两类：直流水泵和交流水泵。 直流水泵不需要逆变电源，但是其功率较小 交流水泵需要逆变电源，功率大，但是经过逆变电源会有至少20%的电能损耗。,太阳能交通信号灯,产品介绍：太阳能交通信号灯采用太阳能电池供电，绿色环保、结构紧凑、移动方便，适用于不便于装设永久交通信号设备、供电困难或临时停电的交通路口，是现代交通管理的重要信号控制和显示设备。 工作原理：白天在太阳光的照射下，将太阳能电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电，再由蓄电池在控制器的控制下给负载供电。,太阳能广告站牌,产品介绍：太阳能组件把所覆盖和接受的太阳光转化为能量并储存在蓄电池里。在夜晚将白天存储的能量转化为电能，并能
10、根据外界光的强弱自动控制发光，太阳能系统与广告灯箱是分体的，白天可把系统放在太阳底下充电，晚上广告灯箱会自动发光。,太阳能便携式电源,产品介绍：手提式太阳能发电系统为娱乐工作一体机，它可以给手机、笔记本电脑、电灯、数码相机、摄象机、电视机、电动工具、音乐CD、DVD、电风扇等用电电压在220V，50Hz，功率在产品额定功率范围内的电器充电，还带MP3、收音、带USB内存卡插槽可以让你无时无刻随时随地听音乐 。充满电后可以保证节能灯(5W)、电风扇(25W)、笔记本(45W)同时工作的时间2到3小时左右。,光电礼品,太阳能手电筒,太阳帽,太阳能台灯,太阳能手机充电器,太阳能手提照明灯,太阳能驱蚊
11、灯,太阳能收音机,光电套装,二、硅太阳电池工作原理,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。在太阳能的有效利用中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，,其工作原理是利用光电材料 吸收光能后发生内光电效应， 将光能转换为电能。根据所 用材料的不同，太阳能电池 可分为：硅基太阳能电池和 薄膜电池，本章主要讲硅基 太阳能电池。,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。在太阳能的有效利用中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域
12、，是其中最受瞩目的项目之一。 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，,其工作原理是利用光电材料 吸收光能后发生内光电效应， 将光能转换为电能。根据所 用材料的不同，太阳能电池 可分为：硅基太阳能电池和 薄膜电池，本章主要讲硅基 太阳能电池。,太阳能电池发电的原理主要是半导体的内光电效应，一般的半导体主要结构如下：,图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。,1硅太阳能电池工作原理与结构,本征半导体受热或光照,本征激发产生电子和空穴,自由电子,空穴,在外电场作用下,价电子填补空穴而使空穴移动，形成空穴电流,半导体导电机理动画演示,当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入
13、硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照下图：,图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P 型半导体。,同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图。,当P型和N型半导体材料结合时，P 型（ N型）材料中的空穴（电子）向N 型（ P 型）材料这边扩散，扩散的结果使得结合区形成一个势垒，由此而产生的内电场将阻止扩散运动的继续进行
14、，当两者达到平衡时，在PN结两侧形成一个耗尽区。,PN结的形成及工作原理,硅光电池是一个大面积的光电二极管，它可把入射到它表面的光能转化为电能。当有光照时，入射光子将把处于介带中的束缚电子激发到导带(光生伏特效应），激发出的电子空穴对在内电场作用下分别漂移到N型区和P型区，当在PN结两端加负载时就有一光生电流流过负载。,光电池结构示意图,当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。,太阳能电池：太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件，这种光电转
15、换过程通常叫做“光生伏打效应”。,天普,三、光伏电池板,光伏电池板：由太阳能电池片按照某些连接方式组合而成，是太阳能发电系统的核心部分。,1、光伏电池板的连接方式,串联方式：为了满足我们对高电压的需要，我们把电池片通过串联的方式结合在一起。 并联方式：为了满足我们对高电流的需要，我们把电池片以并联的方式结合在一起。,标准测试条件,地面用太阳电池测试标准条件（STC）： （1）：大气质量为AM1.5时的太阳光谱分布 （2）：太阳辐照强度为1000 W/m2 . （3）：温度为25 1 . 注：在STC条件下测试的电池功率叫“峰瓦数“。,2、通过功率计算转换效率,转换效率的定义,在标准测试条件下太
16、阳电池外部回路上连接最佳负载时的最大能量转换效率。 = Pm/Pin ：转换效率 Pm：最大功率（峰值功率） Pin：太阳入射功率,单位换算,1MW=1,000,000W 1W=1000mW 1m=100cm 1m2=10000cm2 标准光强 1000W/m2 等同于 0.1W/cm2 100mW/cm2,例1 有一电池片单片面积为100 cm2 ，在STC条件下的功率为2W，求转换效率。,解析: 标准光强：100mW/cm2 最大功率：Pm=2W=2000mW 入射功率：Pin=100(单片面积) 100（标准光强） =10000mW 转换效率:=Pm/Pin=2000/10000=20%,单块电池片 工作电压0.50.
