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1、太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的 发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。 其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网 运行，受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。一、特点：太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太 阳能电池组件(Solarcells)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V 转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为 用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。 而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电 系统。二、系统的组成：电源系统：太阳能
2、电池组件和蓄电池。控制保护系统：控制器和逆变器。系统终端(负载)：用户的用电设备。三、太阳能发电原理：互联条PVftibbcm超白玻璃晶硅衣阳能电:也TP7汇流条互联条PV RibborBUS SARSiliQn 2咁测创1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。太阳能电源系统太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接 影响着系统工作特性。1）电池单元：由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分
3、 有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统， 称为电池组件（阵列）。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体 材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类 型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐 射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空 穴。同于 P-N 结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形 成电流密度J,短路电流Isc,开路电压Uoc。若在内建电场的两侧面 引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回 路，于是就有“光生电流”流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功 率P输出。（2）电能储
4、存单元：太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储 存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十分 成熟的，但其容量要受到末端需电量，日照时间（发电时间）的影响。 因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。控制器 控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功 率点附近，以获得最高效率。而充电控制通常采用脉冲宽度调制技术 即PWM控制方式,使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。 放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断 开关。目前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm,又能跟踪太阳移 动参数的“向日葵”式控制器，将固定电池组件的效率提高了 5
5、0%左 右。DC-AC 逆变器逆变器按激励方式,可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。 主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电。通过全桥电路,一般采 用 SPWM 处理器经过调制、滤波、升压等,得到与照明负载频率 f, 额定电压 UN 等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。太阳跟踪控制系统由于地球的自转,相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系 统,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太阳的光照角度时时刻刻都 在变化,有效的保证太阳能电池板能够时刻正对太阳,发电效率才会 达到最佳状态。目前世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放 点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度, 将一年
6、中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，也 就是靠计算太阳位置以实现跟踪。太阳能发电系统的效率在太阳能发电系统中，系统的总效率nese由电池组件的PV转换 率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但 相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它 单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有 17% 左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电 产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保 持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围绕着加大吸能面， 如双面电池，减小反射;运用吸杂技术减小半导体材料的复合;电池超 薄型化;改进理论，建立新模型;聚光电池等。
