太陽(yáng)能發(fā)電及示意圖(太陽(yáng)能發(fā)電的原理和原理圖)

1.太陽(yáng)能發(fā)電的原理和原理圖

太陽(yáng)能發(fā)電原理

太陽(yáng)能電池發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個(gè)電子，如果在純硅中摻入有5個(gè)電子的原子如磷原子，就成為帶負(fù)電的N型半導(dǎo)體；若在純硅中摻入有3個(gè)電子的原子如硼原子，形成帶正電的P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí)，接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差，成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射到P-N結(jié)后，空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動(dòng)，電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動(dòng)，形成電流。 制作時(shí)，多晶硅經(jīng)過(guò)鑄錠、破錠、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷等，就形成P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂一層防反射涂層，電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件，就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框，正面覆蓋玻璃，反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備，就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電，需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲(chǔ)，也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用占另外50%。 太陽(yáng)能電池芯片 太陽(yáng)能電池芯片是具有光電效應(yīng)的半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體的PN結(jié)被光照后產(chǎn)生電流，當(dāng)光直射太陽(yáng)能電池芯片，其中一部分被反射，一部分被吸收。一部分透過(guò)電池芯片、被吸收的光激發(fā)被束縛的高能級(jí)狀態(tài)下的電子，使之成為自由電子，這些自由電子在晶體內(nèi)向各方向移動(dòng)，余下空穴（電子以前的位置）?？昭ㄒ矅@晶體飄移，自由電子（-）在N結(jié)聚集，空穴（+）在P結(jié)聚集，當(dāng)外部環(huán)路被閉合，電流產(chǎn)生。

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或 110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為： （一）太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。

（二）太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。

（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。

（四）逆變器：在很多場(chǎng)合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場(chǎng)合，需要使用多種電壓的負(fù)載時(shí)，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡(jiǎn)單的降壓）。 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮如下因素： Q1、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？ Q2、系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？ Q3、系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？ Q4、系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)？ Q5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？ Q6、負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大？ Q7、系統(tǒng)需求的數(shù)量？

2.太陽(yáng)能以及發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)有哪些

太陽(yáng)能（solar energy），是指太陽(yáng)的熱輻射能（參見(jiàn)熱能傳播的三種方式：輻射），主要表現(xiàn)就是常說(shuō)的太陽(yáng)光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來(lái)，就主要以太陽(yáng)提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽(yáng)光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽(yáng)能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽(yáng)能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽(yáng)能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽(yáng)能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。

光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能電池直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。它的主要部件是太陽(yáng)能電池、蓄電池、控制器和逆變器。其特點(diǎn)是可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、不污染環(huán)境、能獨(dú)立發(fā)電又能并網(wǎng)運(yùn)行，受到各國(guó)企業(yè)組織的青睞，具有廣闊的發(fā)展前景。

光伏發(fā)電系統(tǒng)（PV System）是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，利用的是光生伏特效應(yīng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。

它的主要部件是太陽(yáng)能電池、蓄電池、控制器和逆變器。其特點(diǎn)是可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、不污染環(huán)境、能獨(dú)立發(fā)電又能并網(wǎng)運(yùn)行，受到各國(guó)企業(yè)組織的青睞，具有廣闊的發(fā)展前景。

據(jù)智研咨詢統(tǒng)計(jì)：2012年全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到97GW,2012年全球新增裝機(jī)30GW，中國(guó)新增裝機(jī)占全球總量的16%以上 ，隨著國(guó)家對(duì)清潔能源產(chǎn)業(yè)的大力扶持，我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)發(fā)展高峰期。

是指利用光伏電池的光生伏打效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏組件和配套部件（BOS）。

3.太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理圖

第一章 太陽(yáng)電池的工作原理和基本特性1.1 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)1.1.1 半導(dǎo)體的性質(zhì) 世界上的物體如果以導(dǎo)電的性能來(lái)區(qū)分，有的容易導(dǎo)電，有的不容易導(dǎo)電。

容易導(dǎo)電 的稱為導(dǎo)體，如金、銀、銅、鋁、鉛、錫等各種金屬；不容易導(dǎo)電的物體稱為絕緣體，常見(jiàn) 的有玻璃、橡膠、塑料、石英等等；導(dǎo)電性能介于這兩者之間的物體稱為半導(dǎo)體，主要有鍺、硅、砷化鎵、硫化鎘等等。眾所周知，原子是由原子核及其周圍的電子構(gòu)成的，一些電子脫 離原子核的束縛，能夠自由運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱為自由電子。

金屬之所以容易導(dǎo)電，是因?yàn)樵诮饘袤w 內(nèi)有大量能夠自由運(yùn)動(dòng)的電子，在電場(chǎng)的作用下，這些電子有規(guī)則地沿著電場(chǎng)的相反方向流 動(dòng)，形成了電流。自由電子的數(shù)量越多，或者它們?cè)陔妶?chǎng)的作用下有規(guī)則流動(dòng)的平均速度越 高，電流就越大。

電子流動(dòng)運(yùn)載的是電量，我們把這種運(yùn)載電量的粒子，稱為載流子。在常 溫下，絕緣體內(nèi)僅有極少量的自由電子，因此對(duì)外不呈現(xiàn)導(dǎo)電性。

半導(dǎo)體內(nèi)有少量的自由電 子，在一些特定條件下才能導(dǎo)電。半導(dǎo)體可以是元素，如硅（Si）和鍺（Ge），也可以是化合物，如硫化鎘（OCLS）和 砷化鎵（GaAs），還可以是合金，如GaxAL1-xAs，其中x 為0-1 之間的任意數(shù)。

許多有機(jī)化合 物，如蒽也是半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的電阻率較大（約10-5≤ρ≤107Ω?m），而金屬的電阻率則很?。s10-8～10-6Ω?m），絕緣體的電阻率則很大（約ρ≥108Ω?m）。

半導(dǎo)體的電阻率對(duì)溫度的反應(yīng)靈敏，例如鍺的溫度 從200C 升高到300C，電阻率就要降低一半左右。金屬的電阻率隨溫度的變化則較小，例如 銅的溫度每升高1000C，ρ增加40%左右。

電阻率受雜質(zhì)的影響顯著。金屬中含有少量雜質(zhì) 時(shí)，看不出電阻率有多大的變化，但在半導(dǎo)體里摻入微量的雜質(zhì)時(shí)，卻可以引起電阻率很大 的變化，例如在純硅中摻入百萬(wàn)分之一的硼，硅的電阻率就從2.14*103Ω?m 減小到0.004Ω?m 左右。

金屬的電阻率不受光照影響，但是半導(dǎo)體的電阻率在適當(dāng)?shù)墓饩€照射下可以發(fā)生顯著 的變化。1.1.2 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)1.1.2.1 能帶結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性 半導(dǎo)體的許多電特性可以用一種簡(jiǎn)單的模型來(lái)解釋。

硅是四價(jià)元素，每個(gè)原子的最外 殼層上有4 個(gè)電子，在硅晶體中每個(gè)原子有4 個(gè)相鄰原子，并和每一個(gè)相鄰原子共有兩個(gè)價(jià) 電子，形成穩(wěn)定的8 電子殼層。自由空間的電子所能得到的能量值基本上是連續(xù)的，但在晶體中的情況就可能截然不 同了，孤立原子中的電子占據(jù)非常固定的一組分立的能線，當(dāng)孤立原子相互靠近，規(guī)則整齊 排列的晶體中，由于各原子的核外電子相互作用，本來(lái)在孤立原子狀態(tài)是分離的能級(jí)擴(kuò)展，根據(jù)情況相互重疊，變成如圖2.1 所示的帶狀。

電子許可占據(jù)的能帶叫允許帶，允許帶與允 許帶間不許可電子存在的范圍叫禁帶。太陽(yáng)能電池培訓(xùn)手冊(cè) __________________________________________________________________ 2 圖2.1 原子間距和電子能級(jí)的關(guān)系 在低溫時(shí)，晶體內(nèi)的電子占有最低的可能能態(tài)。

但是晶體的平衡狀態(tài)并不是電子全都 處在最低允許能級(jí)的一種狀態(tài)?；疚锢矶ɡ怼堇≒auli）不相容原理規(guī)定，每個(gè)允 許能級(jí)最多只能被兩個(gè)自旋方向相反的電子所占據(jù)。

這意味著，在低溫下，晶體的某一能級(jí) 以下的所有可能能態(tài)都將被兩個(gè)電子占據(jù)，該能級(jí)稱為費(fèi)米能級(jí)（EF）。隨著溫度的升高，一些電子得到超過(guò)費(fèi)米能級(jí)的能量，考慮到泡利不相容原理的限制，任一給定能量E 的一個(gè) 所允許的電子能態(tài)的占有幾率可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律計(jì)算，其結(jié)果是由下式給出的費(fèi)米-狄拉克 分布函數(shù)f(E)，即（ ） （ ） KT E EF e f E ?+=11 現(xiàn)在就可用電子能帶結(jié)構(gòu)來(lái)描述金屬、絕緣體和半導(dǎo)體之間的差別。

電導(dǎo)現(xiàn)象是隨電子填充允許帶的方式不同而不同。被電子完全占據(jù)的允許帶（稱為滿 帶）上方，隔著很寬的禁帶，存在完全空的允許帶（稱為導(dǎo)帶），這時(shí)滿帶的電子即使加電 場(chǎng)也不能移動(dòng)，所以這種物質(zhì)便成為絕緣體。

允許帶不完全占滿的情況下，電子在很小的電 場(chǎng)作用下就能移動(dòng)到離允許帶少許上方的另一個(gè)能級(jí)，成為自由電子，而使電導(dǎo)率變得很大，這種物質(zhì)稱為導(dǎo)體。所謂半導(dǎo)體，即是天然具有和絕緣體一樣的能帶結(jié)構(gòu)，但禁帶寬度較小 的物質(zhì)。

在這種情況下，滿帶的電子獲得室溫的熱能，就有可能越過(guò)禁帶跳到導(dǎo)帶成為自由 電子，它們將有助于物質(zhì)的導(dǎo)電性。參與這種電導(dǎo)現(xiàn)象的滿帶能級(jí)在大多數(shù)情況下位于滿帶 的最高能級(jí)，因此可將能帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為圖2.2 。

另外，因?yàn)檫@個(gè)滿帶的電子處于各原子的 最外層，是參與原子間結(jié)合的價(jià)電子，所以又把這個(gè)滿帶稱為價(jià)帶。圖中省略了導(dǎo)帶的上部 和價(jià)帶的下部。

半導(dǎo)體結(jié)晶在相鄰原子間存在著共用價(jià)電子的共價(jià)鍵。如圖2.2 所示，一旦 從外部獲得能量，共價(jià)鍵被破壞后，電子將從價(jià)帶躍造到導(dǎo)帶，同時(shí)在價(jià)帶中留出電子的一 個(gè)空位。

這個(gè)空位可由價(jià)帶中鄰鍵上的電子來(lái)占據(jù)，而這個(gè)電子移動(dòng)所留下的新的空位又可 以由其它電子來(lái)填補(bǔ)。這樣，我們可以看成是空位在依次地移動(dòng)，等效于帶正電荷的粒子朝 著與電子運(yùn)動(dòng)方向相反的方向移動(dòng)，稱它為空穴。

在半導(dǎo)體中，空穴和導(dǎo)帶中的自由電子一 樣成為導(dǎo)電的帶電粒子（即載流。

4.關(guān)于太陽(yáng)能發(fā)電的知識(shí)

太陽(yáng)能是一種干凈的可再生的新能源，越來(lái)越受到人們的親睞，在人們生活、工作中有廣泛的作用， 其中之一就是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，太陽(yáng)能電池就是利用太陽(yáng)能工作的。而太陽(yáng)能熱電站的工作原理則是利用匯聚的太陽(yáng)光，把水燒至沸騰變?yōu)樗魵?，然后用?lái)發(fā)電。

照射在地球上的太陽(yáng)能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽(yáng)能，便足以供全球人類一年能量的消費(fèi)?？梢哉f(shuō)，太陽(yáng)能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽(yáng)能發(fā)電絕對(duì)干凈，不產(chǎn)生公害。所以太陽(yáng)能發(fā)電被譽(yù)為是理想的能源。

從太陽(yáng)能獲得電力，需通過(guò)太陽(yáng)電池進(jìn)行光電變換來(lái)實(shí)現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：①無(wú)枯竭危險(xiǎn)；②絕對(duì)干凈（無(wú)公害）；③不受資源分布地域的限制；④可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。不足之處是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。但總的說(shuō)來(lái)，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽(yáng)能具有極大優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各國(guó)的重視。

要使太陽(yáng)能發(fā)電真正達(dá)到實(shí)用水平，一是要提高太陽(yáng)能光電變換效率并降低其成本，二是要實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電同現(xiàn)在的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。

目前，太陽(yáng)能電池主要有單晶硅、多晶硅、非晶態(tài)硅三種。單晶硅太陽(yáng)電池變換效率最高，已達(dá)20%以上，但價(jià)格也最貴。非晶態(tài)硅太陽(yáng)電池變換效率最低，但價(jià)格最便宜，今后最有希望用于一般發(fā)電的將是這種電池。一旦它的大面積組件光電變換效率達(dá)到10%，每瓦發(fā)電設(shè)備價(jià)格降到1-2美元時(shí)，便足以同現(xiàn)在的發(fā)電方式競(jìng)爭(zhēng)。估計(jì)本世紀(jì)末便可達(dá)到這一水平。

當(dāng)然，特殊用途和實(shí)驗(yàn)室中用的太陽(yáng)電池效率要高得多，如美國(guó)波音公司開發(fā)的由砷化鎵半導(dǎo)體同銻化鎵半導(dǎo)體重疊而成的太陽(yáng)電池，光電變換效率可達(dá)36%，快趕上了燃煤發(fā)電的效率。但由于它太貴，目前只能限于在衛(wèi)星上使用。

太陽(yáng)能電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：?jiǎn)尉Ч?，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。 當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。

5.太陽(yáng)能的基礎(chǔ)知識(shí)

太陽(yáng)能基礎(chǔ)知識(shí)

要求：制熱快、保溫好、價(jià)格適中

太陽(yáng)能熱水器通常由集熱器、鏈接管道、支架和控制系統(tǒng)組成

太陽(yáng)能按使用分類一般分為：普通式太陽(yáng)能熱水器、全天候太陽(yáng)能熱水器、全自動(dòng)太陽(yáng)能熱水器

按集熱原理一般分為：平板型熱水器和真空管熱水器

按工質(zhì)流動(dòng)方式分為：悶曬型、循環(huán)型和直流型

按結(jié)構(gòu)分：一體式、分體式

按制作工藝分：承壓式、非承壓式

普通式太陽(yáng)能熱水器：普通的太陽(yáng)能熱水器

全天候太陽(yáng)能熱水器：裝有電加熱的太陽(yáng)能熱水器，配一個(gè)小型的電熱水效果更好

全自動(dòng)太陽(yáng)能熱水器：能夠?qū)崴黜樌M(jìn)行簡(jiǎn)單管理的熱水器，裝有定時(shí)電加熱和定時(shí)上水裝置，打開既有熱水

太陽(yáng)能熱水器的溫度一般能達(dá)到50-70度

太陽(yáng)能水管最好使用優(yōu)質(zhì)鋁塑管，交聯(lián)聚乙烯管（PEX）

上水時(shí)間一般為早晨日出前或晚上太陽(yáng)落山兩小時(shí)以后

6.太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理圖是什么

第一章 太陽(yáng)電池的工作原理和基本特性1.1 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)1.1.1 半導(dǎo)體的性質(zhì)世界上的物體如果以導(dǎo)電的性能來(lái)區(qū)分，有的容易導(dǎo)電，有的不容易導(dǎo)電。

容易導(dǎo)電的稱為導(dǎo)體，如金、銀、銅、鋁、鉛、錫等各種金屬；不容易導(dǎo)電的物體稱為絕緣體，常見(jiàn)的有玻璃、橡膠、塑料、石英等等；導(dǎo)電性能介于這兩者之間的物體稱為半導(dǎo)體，主要有鍺、硅、砷化鎵、硫化鎘等等。眾所周知，原子是由原子核及其周圍的電子構(gòu)成的，一些電子脫離原子核的束縛，能夠自由運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱為自由電子。

金屬之所以容易導(dǎo)電，是因?yàn)樵诮饘袤w內(nèi)有大量能夠自由運(yùn)動(dòng)的電子，在電場(chǎng)的作用下，這些電子有規(guī)則地沿著電場(chǎng)的相反方向流動(dòng)，形成了電流。

7.我因工作需要,急需太陽(yáng)能發(fā)電器的工作原理及其示意圖,如果有網(wǎng)

太陽(yáng)能電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。

能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：?jiǎn)尉Ч?，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。

P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。 當(dāng)光線照射太陽(yáng)能電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。

這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。 晶體硅太陽(yáng)能電池的制作過(guò)程： 硅”是我們這個(gè)星球上儲(chǔ)藏最豐量的材料之一。

自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維。20世紀(jì)末，我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快的。

生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟：a、提純過(guò)程 b、拉棒過(guò)程 c、切片過(guò)程 d、制電池過(guò)程 e、封裝過(guò)程。 太陽(yáng)能電池的應(yīng)用： 上世紀(jì)60年代，科學(xué)家們就已經(jīng)將太陽(yáng)電池應(yīng)用于空間技術(shù)——通信衛(wèi)星供電，上世紀(jì)末，在人類不斷自我反省的過(guò)程中，對(duì)于光伏發(fā)電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切，不僅在空間應(yīng)用，在眾多領(lǐng)域中也大顯身手。

如：太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能發(fā)電戶用系統(tǒng)、村寨供電的獨(dú)立系統(tǒng)、光伏水泵（飲水或灌溉）、通信電源、石油輸油管道陰極保護(hù)、光纜通信泵站電源、海水淡化系統(tǒng)、城鎮(zhèn)中路標(biāo)、高速公路路標(biāo)等。歐美等先進(jìn)國(guó)家將光伏發(fā)電并入城市用電系統(tǒng)及邊遠(yuǎn)地區(qū)自然界村落供電系統(tǒng)納入發(fā)展方向。

太陽(yáng)電池與建筑系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì) 。

8.太陽(yáng)能發(fā)電原理和接線方法

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。各部分的作用為：

（一）太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本；

（二）太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)；

（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。

（四）逆變器：在很多場(chǎng)合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場(chǎng)合，需要使用多種電壓的負(fù)載時(shí)，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能（注意，不是簡(jiǎn)單的降壓）。

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮如下因素：

Q1、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

Q2、系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？

Q3、系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？

Q4、系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)？

Q5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？

Q6、負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大？

Q7、系統(tǒng)需求的數(shù)量。

9.太陽(yáng)能發(fā)電站的科普知識(shí)

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽(yáng)能電池組件、控制器、蓄電池、逆變器、負(fù)載等組成。

其中，太陽(yáng)能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護(hù)系統(tǒng)，負(fù)載為系統(tǒng)終端。1.太陽(yáng)能電池組件太陽(yáng)能電池組件是發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，其作用是將太陽(yáng)的輻射能直接轉(zhuǎn)換為直流電，供負(fù)載使用或存貯于蓄電池內(nèi)備用。

一般根據(jù)用戶需要，將若干太陽(yáng)能電池板按一定方式連接，組成太陽(yáng)能電池方陣（陣列），再配上適當(dāng)?shù)闹Ъ芗敖泳€盒組成太陽(yáng)能電池組件。2.充電控制器在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓，快速、平穩(wěn)、高效的為蓄電池充電，并在充電過(guò)程中減少損耗、盡量延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命；同時(shí)保護(hù)蓄電池，避免過(guò)充電和過(guò)放電現(xiàn)象的發(fā)生。

高級(jí)的控制器可以同時(shí)記錄并顯示系統(tǒng)各種重要數(shù)據(jù)，如充電電流、電壓等?？刂破髦饕δ苋缦拢?） 過(guò)充保護(hù) 避免蓄電池因充電電壓過(guò)高而造成損壞。

2） 過(guò)放保護(hù) 避免蓄電池因放電到過(guò)低的電壓而損壞。3） 防反接功能 避免蓄電池及太陽(yáng)能電池板因正負(fù)極接反而不能使用甚至釀成事故。

4） 防雷擊功能 避免因雷擊而損壞整個(gè)系統(tǒng)。5） 溫度補(bǔ)償 主要針對(duì)溫差大的地方，保證蓄電池處于最佳的充電效果。

6） 定時(shí)功能 控制負(fù)載的工作時(shí)間，避免能源浪費(fèi)。7） 過(guò)流保護(hù) 當(dāng)負(fù)載過(guò)大或短路時(shí)，自動(dòng)切斷負(fù)載，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)。

8） 過(guò)熱保護(hù) 當(dāng)系統(tǒng)工作溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)停止給負(fù)載供電，故障排除后，自動(dòng)恢復(fù)正常工作。9） 自動(dòng)識(shí)別電壓 對(duì)于不同的系統(tǒng)工作電壓，自動(dòng)識(shí)別，無(wú)須另外設(shè)置。

3.蓄電池蓄電池作用是將太陽(yáng)能電池方陣發(fā)出直流電貯存起來(lái)， 供負(fù)載使用。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中， 蓄電池處于浮充放電狀態(tài)。

白天太陽(yáng)能電池方陣給蓄電池充電，同時(shí)方陣還給負(fù)載用電，晚上負(fù)載用電全部由蓄電池供給。因此， 要求蓄電池的自放電要小， 而且充電效率要高， 同時(shí)還要考慮價(jià)格和使用是否方便等因素。

4.逆變器絕大多數(shù)用電器，如日光燈、電視機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇和絕大多數(shù)動(dòng)力機(jī)械等都是以交流電工作，要想這類用電器能正常工作，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)需要將直流電變換成交流電，具有這種功能的電力電子設(shè)備稱作逆變器。逆變器還具有自動(dòng)穩(wěn)壓功能，可改善光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。

下面以100W輸出功率，每天使用6個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計(jì)算方法：1.首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)（包括逆變器的損耗）：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%，則當(dāng)輸出功率為100W時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W； 若按每天使用5小時(shí)，則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。2.計(jì)算太陽(yáng)能電池板：按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算，再考慮到充電效率和充電過(guò)程中的損耗，太陽(yáng)能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。

其中70%是充電過(guò)程中，太陽(yáng)能電池板的實(shí)際使用功率。3.充電控制器的選擇：130W的太陽(yáng)能電池板它的最大輸出電流是7.7A。

因此應(yīng)該選取充電電流至少為8A的充電控制器。4.蓄電池的選擇：若采用12V的蓄電池，其放電深度為50%，則應(yīng)使用555Wh/12V/50%=90Ah的蓄電池；若選擇24V的蓄電池，則蓄電池的容量應(yīng)為555Wh/24V/50%=45Ah。

太陽(yáng)能電池的額定輸出功率與轉(zhuǎn)換效率有關(guān)，一般來(lái)講，單位面積的電池組件，轉(zhuǎn)換效率越高，其輸出功率越大。太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率一般在14~17%之間，每平方厘米的電池片，其輸出功率在14~16mW，每平方米的太陽(yáng)能電池組件輸出功率約120WP.太陽(yáng)能電池組件的測(cè)試，需用專門的檢測(cè)設(shè)備，在標(biāo)準(zhǔn)的條件下檢測(cè)。

由于檢測(cè)設(shè)備非常昂貴，一般的檢測(cè)方法是：利用碘鎢燈或白熾燈，模擬太陽(yáng)光，比較樣品作對(duì)比測(cè)試，主要檢測(cè)其開路電壓與短路電流，檢測(cè)的時(shí)候注意控制溫度，不能超過(guò)25℃。 太陽(yáng)能光伏發(fā)電需要綜合考慮各種因素，只有掌握了準(zhǔn)確的資料后，才能確定電池板的安裝方式、最低功率、規(guī)格（太陽(yáng)能電池板每天的有效發(fā)電量必須太于負(fù)載的用電量）及蓄電池的容量、性能及控制方式。

使產(chǎn)品達(dá)到最佳性價(jià)比。如果對(duì)相關(guān)因素的估算失誤，就會(huì)直接影響到獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)性能和造價(jià)。

（1）現(xiàn)場(chǎng)的地理位置.。包括：地點(diǎn)、緯度、經(jīng)度、海拔等。

（2）安裝地點(diǎn)的氣象條件。包括：逐月太陽(yáng)能總輻射量，直接輻射量（或日照百分比），年平均氣溫，最長(zhǎng)連續(xù)陰雨天數(shù)，最大風(fēng)速及冰雹、降雪等特殊氣象情況。

（3）最大負(fù)載量。包括：負(fù)載每天工作時(shí)間及平均耗電量，連續(xù)陰雨天需工作的時(shí)間。

（4）負(fù)載用電特性由于太陽(yáng)能電池陣列輸出的電流是直流，如果負(fù)載是交流的話，需要經(jīng)過(guò)逆變器的轉(zhuǎn)換，才能正常工作，這樣太陽(yáng)能最終供給負(fù)載的能量損耗就增大，從而所需太陽(yáng)能電池就會(huì)增大，導(dǎo)致太陽(yáng)能供電系統(tǒng)造價(jià)增大。（5）交流負(fù)載對(duì)電源的要求交流負(fù)載除了需要更大的太陽(yáng)能電池板外，對(duì)逆變器的要求也會(huì)因負(fù)載的不同而不同。

一般來(lái)講純電阻性質(zhì)的負(fù)載例如電熱絲，對(duì)逆變器要求不高，可用普通的修正波逆變器。而電視、電動(dòng)機(jī)對(duì)電源要求相對(duì)要高，需要的逆變器功率及輸出特性都要高，需用大功率的正弦波的逆變器，才能保證負(fù)載能正常工作，不受干擾。

負(fù)載要求不同，造價(jià)也不。

10.光伏發(fā)電基本常識(shí)

我就是做光伏發(fā)電了，基本常識(shí)太多了 我就列舉幾個(gè)：1.光伏指的是光生伏特效應(yīng)，一定條件下光能產(chǎn)生電壓，從而產(chǎn)生電流，電能2.光伏發(fā)電是發(fā)的是直流電，一般都需要逆變器轉(zhuǎn)化才能并到國(guó)家電網(wǎng)或者自己使用3.太陽(yáng)能電池板主流的分為 晶硅和薄膜兩大類，薄膜以漢能為代表，晶硅的有多晶硅和單晶硅之分，目前市場(chǎng)的太陽(yáng)能電池板以晶硅類的為主，廠家較多，在此不列舉了4，光伏發(fā)電主要有 ：組件（太陽(yáng)能電池板），逆變器，支架，三大部分組成5，光伏發(fā)電效率受 光照強(qiáng)度和溫度影響很大，溫度過(guò)高過(guò)低都會(huì)影響發(fā)電效率 25度為宜6，前幾年做光伏的企業(yè)都賺翻了，但是今年受政策影響，會(huì)死一批光伏企業(yè)，7，光伏發(fā)電有很多形式，戶用分布式，工商業(yè)屋頂，集中地面電站，農(nóng)光互補(bǔ)，漁光互補(bǔ)，等等8.光伏發(fā)電的電價(jià)全國(guó)不一樣，太多了，這里就不一一列舉了，有問(wèn)題，歡迎加關(guān)注，私信我。