新能源发电技术第二章太阳能光伏发电技术
新能源发电技术PPT课件
太阳能供电系统的特点
❖ 不必拉设电线，不必挖开马路，安装使用方便； ❖ 一次性投资，可保证二十年不间断供电（蓄电池
一般为5年需更换）； ❖ 免维护，无污染。
❖ 系统可分为： 直流供电系统和交直流供电系统两种。
直流供电系统
❖ 控制器作用：
图5 直流供电系统
ü 控制蓄电池组的放电、充电过程，防止过冲和过放；
❖目前主要依靠化石燃料提供能量。化石 燃料储量与日递减，面临化石能源枯竭 的危机。
❖优点:
❖ 太阳能取之不尽，用之不竭，照射 到地球上的太阳能要比人类消耗的能量 大6000倍。只要在美国阳光丰富的西南 部沙漠地区，建立一个面积为100哩 ×100哩的巨型光伏电站，所发的电力 可以满足全美国的用电需要。太阳能发 电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料 市场不稳定的冲击。
二、太阳能光伏发电
图1 光伏发电系统示意图
光伏发电系统组成：
❖ 太阳能电池组 ❖ 太阳能控制器 ❖ 蓄电池 ❖ 逆变器
2.1 太阳能电池
过去30多年（1980年开始）始终是晶体硅光伏技术 为主 ❖单晶硅硅电池 ❖多晶硅硅电池 ❖非晶硅硅电池
太阳能电池类型
❖1.单晶硅电池 ❖单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也
❖ 住宅并网光伏系统，特别是与建筑结合的住宅屋 顶并网光伏系统，投资小，有诸多优越性，在发 达国家备受青睐，发展迅速。
❖ 住宅并网光伏系统的主要特点，是所发的电能可 直接分配到负载上，多余或不足的电力通过联接 电网来调节。根据系统是否允许向电网馈电，可 分为可逆流与不可逆流并网光伏发电系统
❖ 根据是否有储能装置，分为有储能系统和无储能 系统。有储能系统主动性强，在电网掉电、停电 情况下可正常供电。
新能源发电技术
新能源发电技术2_太阳能光伏发电技术3
电 气 工 程 系
Department of Electrical Engineering
7
2.4.1太阳能电池方阵(2)
电 气 工 程 系
Department of Electrical Engineering
8
2.4.1太阳能电池方阵(2)
电 气 工 程 系
Department of Electrical Engineering
13
2.4.1太阳能电池方阵(2)
• 太阳能方阵的热斑效应
电 气 工 程 系
Department of Electrical Engineering
14
2.4.1太阳能电池方阵(2)
电 气 工 程 系
Department of Electrical Engineering
15
2.4.2贮能蓄电池(1)
Department of Electrical Engineering
16
2.4.3直流－交流逆变器(1)
逆变器分类
(1)输出能量的去向：有源和无源 (2)逆变器相数：单相、三相和多相 (3)交流电的频率：工频、中频和高频 (4)逆变器主电路形式：单端式、推挽式、半桥式 和全桥式 (5)逆变器主开关器件类型：晶闸管、大功率晶闸 管、可关断晶闸管、功率场效应晶体管、绝缘门极 晶体管和MOS控制晶体管
连续性 均匀性 极大性 特殊性
电 气 工 程 系
Department of Electrical Engineering
36
主要城市太阳能板安装倾斜角：
电 气 工 程 系
Department of Electrical Engineering
37
电 气 工 程 系
2013新能源发电技术2_太阳能光伏发电技术3
---At 太阳能电池总面积，有时也用Aa 有效面积 替代 ---Pin单位面积入射光功率 随温度升高，各种太阳能电池效率下降
7
2.2.3同质结太阳能电池(18)
太阳能电池的效率 硅太阳能电池的效率分析
美国普林斯计算理论效率：21.7% 1970年代华尔夫得出效率为：20-22％(AM0光) ，后修改为25％(AM1.0光) 估算太阳能电池的理论效率，必须把从入射能到 输出光能之间所有可能发生的损耗都考虑在内。
29
2.2.5异质结太阳能电池(2)
异质结的构成及其能带图
N-P异质结、N-N异质结和P-P异质结能带图 主要是Ec和qUD不同 考虑界面态时的能带图 两种材料的的性能不同而带来的界面态
30
2.2.5异质结太阳能电池(3)
突变异质结的电特性
内建电动势和势垒宽度 通过泊松方程推导UD和势垒宽度 结电容 通过微分电容定义C=dQ/dU
影响效率的因素和提高效率的途径
提高效率的途径 紫光电池：克服死层，提高蓝紫光响应 绒面电池：减少反射损失,增加光生载流子量； 增加P-N结面积 背表面的光子反射层：发射到达底面的红光 优质减反射膜的选择 退火和吸杂：提高少子寿命 正面高低结太阳能电池：附加结 理想化的太阳能电池模型：希望25%的效率
新能源发电技术
第2章 太阳能光伏发电技术（3）
2.2.3同质结太阳能电池(11)
等效电路、输出功率和填充因数
等效电路
理想状态 ：只有光电 流IL 和二极 管的正向电 流ID
IL
ID
I D I 0 (e
qU AkT
1)
太阳能电池的理想状态等效电路
2
2.2.3同质结太阳能电池(12)
新能源太阳能光伏发电技术1
2.1.6太阳能光伏发电应用
太阳能车
气象站用太阳能发电
29
2.1.6太阳能光伏发电应用(3)
微功率系统
光伏收音机 光伏钟表 光伏计算器 光伏玩具 光伏教具
光电探测器
光伏照相机 光伏医疗仪器 可见光、近红外光光伏探测器 各种光伏开关 光伏照度计
30
人造卫星上太阳能电池 图为神舟五号卫星
1998 58.2 47.5 35.8 16.3 157.4
1999 62.4 86.0 39.7 19.2 207.3
2000 74.8 128.7 60.7 23.5 287.7
美国 日本 欧洲 其它 总计
17
中国太阳电池生产和累计安装量增长情况
60000 50000 40000
PV KWp
30000 20000 10000 0 1976 1980 1985 1988 1990 1992 1994 1998 1999 2000 2002 2003 Year
10
2.1.3太阳能电池分类(2)
按照基体材料来分
纳米晶硅薄膜太阳能电池 硒光电池 化合物太阳能电池
硫化镉太阳能电池 硒铟铜太阳能电池 碲化镉太阳能电池 砷化镓太阳能电池
有机半导体太阳能电池
按用途分
空间太阳能电池 地面太阳能电池 光伏传感器
11
2.1.3太阳能电池分类(3)
通过热过程的“太阳能热发电”（间接发电） 塔式发电 抛物面聚光发电 太阳能烟窗发电 热离子发电 热光伏发电 温差发电 不通过热过程的（直接发电） 光伏发电 光感应发电 光化学发电 光生物发电
7
2.1.2太阳能发电(2)
光伏发电
1839年法国物理学家A.E.Becqurel发现“光生伏达 效应”(Photovoltaic effect):即两片金属进入溶液构 成的伏达电池受到阳光照射时会产生额外的电动势 1883年，发现半导体硒和金属接触处发现固体“光 伏效应” 光伏器件：能产生光生伏达效应的器件 通常把太阳光照射下的光电转换效率高的P-N 结器件叫太阳能电池（Solar cell） 1954年，美国贝尔电话实验室第一次作出了光电 转换效率6%的单晶硅太阳能电池
新能源行业的光伏发电技术
新能源行业的光伏发电技术随着全球对可再生能源需求的不断增长，光伏发电技术作为一种重要的新能源形式得到了广泛关注和应用。
光伏发电技术通过将太阳能转化为电能，为人类提供清洁、可持续的能源，有望成为解决能源短缺和环境污染问题的有效手段。
本文将介绍光伏发电技术的原理、发展现状以及对新能源行业的意义。
一、光伏发电技术的原理光伏发电技术是利用光电效应将太阳能转化为电能的过程。
当光线照射到太阳能电池板上时，光子会激发电子的跃迁，从而产生电流。
太阳能电池板的材料通常采用硅、镓等半导体材料，这些材料能够通过将光能转化为电能，从而产生电流。
光伏发电技术的核心是太阳能电池板的制造，其中包括材料的选择、工艺的优化等环节。
二、光伏发电技术的发展现状目前，光伏发电技术已经取得了长足的发展。
以硅太阳能电池为例，其转化效率从最初的几个百分点提高到目前的20%左右，高效太阳能电池甚至可以达到30%以上的转化效率。
同时，光伏发电技术的成本也在不断降低。
随着制造工艺的进步和规模化生产的推广，太阳能电池的价格逐渐下降，从而促进了光伏发电技术的广泛应用。
光伏发电技术的应用涵盖了各个领域。
在家庭和商业建筑中，光伏发电系统可以安装在屋顶上，将太阳能转化为电能，供给建筑物的用电需求。
同时，光伏发电技术也可以应用于农业领域，例如光伏农业大棚的建设，可以为农作物提供充足的阳光和电力资源。
此外，光伏发电技术还可以与电动车等交通工具相结合，实现清洁能源的驱动，减少对化石燃料的依赖。
三、新能源行业的光伏发电技术意义光伏发电技术在新能源行业中具有重要的意义。
首先，光伏发电技术可以为可再生能源的发展增添动力。
通过将太阳能转化为电能，减少了对传统能源的依赖，帮助推动能源结构的转型，减少对化石能源的消耗。
其次，光伏发电技术能够减少环境污染。
相比于传统能源的燃烧过程，光伏发电技术无需燃料，不会产生二氧化碳等有害气体的排放，对环境友好。
同时，光伏发电技术还能够降低光热发电过程中的水资源消耗，减少对水资源的压力。
能源发电技术2太阳能光伏发电幻灯片PPT
2-1太阳能概述
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应 过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳 辐 射 强 度 为 1367kW/m2 。 地 球 赤 道 的 周 长为40000km，从而可计算出，地球获得 的能量可达1.73×1014kW。
太阳每秒钟照射到地球上的能量相当 于500万吨标准煤。
4
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪
述 （地平圈周围的天空亮光或暗光），
（3）其他的天空散射辐射。
36
2-1 2.太阳辐射的特性
太
到达地面的太阳辐射
阳 能
到达地面的太阳辐射主要受大气层厚 度的影响。大气层越厚，对太阳辐射
概 的吸收、反射和散射就越严重，到达 述 地面的太阳辐射就越少。
此外大气的状况和大气的质量对到达
地面的太阳辐射也有影响。
14
2-1
太 阳 能 概 述
15
2-1
太 阳 能 概 述
太阳黑子
16
2-1
太 阳 能 概 述
一张日食的照片（太阳黑子）
17
2-1 1.太阳的构造
太 阳 （5）反变层 能 光球外面分布着不仅能发光，而且几乎 概 是透明的太阳大气， 称之为“反变层”，
它是由极稀薄的气体组成，厚约数百公
述 里，它能吸收某些可见光的光谱辐射。
能源发电技术2太阳能光伏 发电幻灯片PPT
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
2
本章提要
太阳能概述 太阳能电池的基本原理 太阳能光伏发电系统
《新能源发电》课程设计
《新能源发电》课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解新能源发电的基本概念，掌握太阳能、风能、水能等主要新能源发电方式的工作原理。
2. 学生能够描述新能源发电的优势和在我国的发展现状，了解新能源发电对环境保护的意义。
3. 学生能够解释新能源发电中的能量转换过程，掌握相关物理知识。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析新能源发电设备的设计和运行原理。
2. 学生能够通过实际操作，掌握新能源发电系统的简单搭建和调试方法。
3. 学生能够运用数学和科学方法，计算新能源发电系统的发电量和经济效益。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到新能源在我国能源结构中的重要地位，培养对新能源技术的兴趣和热情。
2. 学生能够关注新能源发电技术的发展，树立环保意识和可持续发展观念。
3. 学生能够通过团队合作，培养沟通、协作和解决问题的能力。
课程性质：本课程为科技类选修课程，旨在让学生了解新能源发电技术，培养科学素养和创新能力。
学生特点：八年级学生对新能源有一定的认知基础，对新鲜事物充满好奇，具备一定的动手操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的知识水平和实践技能，培养其情感态度价值观。
通过具体的学习成果分解，使学生在课程结束后能够达到上述目标。
二、教学内容1. 新能源概述- 了解新能源的定义、分类及特点。
- 理解新能源在我国能源战略中的地位和作用。
2. 太阳能发电技术- 学习太阳能电池的工作原理和转换效率。
- 掌握太阳能光伏系统的组成和安装方法。
3. 风能发电技术- 了解风力发电机的工作原理和结构。
- 学习风能资源的评估和风力发电场的建设。
4. 水能发电技术- 掌握水力发电的基本原理和主要设备。
- 学习水电站的建设和运行管理。
5. 新能源发电系统的能量转换与储存- 学习新能源发电系统中的能量转换过程。
- 掌握储能技术的原理和应用。
6. 新能源发电的环境效益与经济效益- 分析新能源发电对环境保护的贡献。
太阳能光伏发电技术PPT资料57页
1.1 太阳能与太辐射
1.1.1 太阳能 太阳能是由内部氢原子发生聚变释
放出巨大核能而产生的能，来自太阳的 辐射能量。 人类所需能量的绝大部分 都直接或间接地来自太阳。
1.1 太阳能与太辐射
太阳是距地球最近的恒星，直径 1.39x10 3Km，地球轨道上的平均太阳辐 射强度为1,369w/㎡。地球赤道周长为 40,076千米，地球获得的能量可达 173,000Tw。在海平面上的标准峰值强度 为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平 均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有 102,000Tw的能量。
1.1 太阳能与太辐射
当Z=0时，AM=1,称大气质量为 1 ，用AM1表示，当Z=48.2度时， AM=1.5, Z=60度，AM=2。
分别用AM1.5和AM2表示大气质 量为1.5和2。AM1.5是指晴天时太阳 光昭射到一地面的情况，其辐射总量 为1KW/m2,常用于太阳电池和组件 效率测试时的标准。
原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物 质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用 最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、 真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热 器等4种。
1.1 太阳能与太辐射
1.1 太阳能与太辐射
城市 斜面日均辐射量 峰值日照时数 计算公式（ 峰值日照时数）
呼和浩特 20195
5.576835
太原
17394
4.8320532
乌鲁木齐 16594
4.6098132
二、（年总辐射量×0.0116）/365 千卡/厘米２
西宁
19617
5.4496026
兰州
15842
4.4009076
1.1 太阳能与太辐射
新能源发电技术(太阳能)
§2.4 太阳能直接热利用
§2.4.2 太阳灶和热水器
§2.4.2.1 太阳能热水器
太阳能热水器就是利用太阳辐射的热量进行加热从而提供热 水的设备。 由于可以节省用于加热的电能，太阳能热水器被认为是最重 要的环保节能措施之一。 在太阳能热利用的各种方式中，发展和应用最完善的就是太 阳能热水器。 我国的太阳能热水器应用稳居世界第一。（详见教材）
我国也提出10 年对策和措施，明确要因地制宜的开发和推广 太阳能等清洁能源，并制定了《中国21世纪议程》，进一步 明确了太阳能重点发展目标。
太阳能利用的主要形式，包括太阳能供热、太阳能热发电、 太阳能光伏发电。其中以太阳能供热技术最为成熟。
§2.2 太阳能资源及其分布
§2.2.1 太阳能概述
太阳是一个发光发热的巨型气态星体。
因距离遥远，太阳释放的能量只有22 亿分之一投射到地球。 到达大气层上界的太阳辐射功率，经过大气层的反射和吸收， 能够投射到地面的只有47%左右。 尽管如此，每年到达地球表面的太阳能仍高达…… kWh，相 当于1300 万亿吨标准煤，是全球能耗的上万倍。
陆地面积只占地球表面的21％，再除去沙漠、森林、山地及 江河湖泊，实际到达人类居住区域的太阳辐射功率，约占到 达地球大气层的太阳总辐射功率的5％～6％。
美国NASA建有一个包含各地日照数据的数据库。
其中给出部分城市的日照时间，详见教材中的表2-1。
§2.2 太阳能资源及其分布
§2.2.3 我国太阳能资源分布
我国陆地大部分处于北温带，太阳能资源十分丰富，每年陆 地接收的太阳辐射总量，大约是1.9×1016 kWh。 全国各地太阳年辐射总量基本都在3000～8500 MJ/m2 之间， 平均值超过5000MJ/ m2。而且大部分国土面积年日照时间都 超过2200小时。
2011新能源发电技术2_太阳能光伏发电技术3
➢辐射损伤
✓半导体受到高能粒子辐照后产生缺陷的情况
✓对材料减少了少子寿命
✓对太阳能电池减少基区寿命
➢耐辐照性能
✓N-P电池优于P-N电池 ✓基体电阻率10cm电池优于2 cm电池
✓薄电池优于厚电池
✓非背场电池优于背场电池
North China Electric Power University
电力工程系
电力工程系
Department of Electrical Engineering
21
2.2.3同质结太阳能电池(30)
❖硅太阳能电池的温度特性和光电特性
不同温度下对太阳能电池P-V曲线的影响
North China Electric Power University
电力工程系
Department of Electrical Engineering
❖ 金属－半导体的接触势垒
➢ 若功函数Wm>Ws,费米能级(EF)s> (EF)m ➢ 金属与半导体紧密接触时电子由半导体流向金属
➢ 出现由半导体指向金属的电场，直到电流平衡
➢ 形成接触电动势差qUD ➢ 金属与N型半导体接触时，Wm>Ws，在半导体表
电力工程系
Department of Electrical Engineering
3
2.2.3同质结太阳能电池(12)
❖等效电路、输出功率和填充因数
➢等效电路
➢非 理 想 状 态：并联一 个旁路电流 支路等效电 路
太阳能电池的实际状态等效电路 North China Electric Power University
➢14正向结电流 ✓15少子复合
➢17并联电阻损耗
❖16串联电阻损失 ❖18输出电能
电工新技术概论2B太阳能光伏发电PPT课件
电工新技术概论
49
电工新技术概论
50
电工新技术概论
第三章 太阳能电池的特性和主要参数
51
电工新技术概论
52
电工新技术概论
53
电工新技术概论
54
电工新技术概论
55
电工新技术概论
56
电工新技术概论
57
电工新技术概论
58
电工新技术概论
59
电工新技术概论
60
电工新技术概论
61
电工新技术概论
76
电工新技术概论
77
电工新技术概论
78
电工新技术概论
79
电工新技术概论
80
电工新技术概论
81
电工新技术概论
82
电工新技术概论
83
电工新技术概论
84
电工新技术概论
85
电工新技术概论
86
电工新技术概论
87
电工新技术概论
88
电工新技术概论
89
电工新技术概论
90
电工新技术概论
114
电工新技术概论
感谢您的观看与聆听
本课件下载后可根据实际情况进行调整
115
• 电磁兼容
• 电动汽车
• 硅橡胶与电力系统外绝缘 第五分册
3
第六分册
电工新技术概论 太阳能光伏发电
第一章 太阳能电池原理 第二章 太阳能电池制造工艺 第三章 太阳能电池特性和主要参数； 第四章 太阳能光伏发电系统
4
电工新技术概论
第一章 太阳能电池原理
5
电工新技术概论
6
电工新技术概论
7
电工新技术概论
利用太阳能的新能源技术
利用太阳能的新能源技术随着全球对能源可持续发展的需求日益增长，太阳能作为一种清洁、可再生的新能源技术，正在得到越来越多的关注和应用。
本文将探讨利用太阳能的新能源技术，从太阳能发电、太阳能热利用以及太阳能储能三个方面进行阐述。
一、太阳能发电太阳能发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种技术。
目前，太阳能发电主要包括光伏发电和热电联供发电两种形式。
光伏发电是通过将太阳光辐射在光伏电池上产生光电效应，将光能转化为电能。
光伏电池通常由多个光伏组件组成，这些组件主要由硅等材料制成。
光伏发电技术具有安装灵活、无噪音和零排放等优点，广泛应用于家庭和商业用途。
热电联供发电是将太阳能光热转换单元和燃气或蓄能装置相结合，实现热能和电能的联供。
通过太阳能光热转换单元将太阳能转化为热能，再利用燃气或蓄能装置将热能转化为电能。
这种发电技术不仅可以产生电力，还可以提供热水和供暖等多种用途，具有很高的能源利用效率。
二、太阳能热利用除了太阳能发电，太阳能还可以被利用于直接的热能供应。
太阳能热利用主要包括太阳能热水器和太阳能采暖系统。
太阳能热水器利用太阳能收集器将光热转化为热能，用于加热家庭和商业用水。
太阳能热水器具有安装简便、无污染和可持续利用等优势，逐渐代替传统热水器成为一种较为普遍的选择。
太阳能采暖系统是通过太阳能集热器将太阳能转化为热能，用于供应室内暖气。
太阳能采暖系统适用于温暖的地区，可以显著降低供暖成本，同时减少对传统能源的依赖。
三、太阳能储能太阳能储能是指将太阳能转化为可储存的能源形式，以便在夜晚或阴天时使用。
目前，太阳能储能主要包括太阳能电池和太阳能储热系统两种。
太阳能电池是通过将太阳能直接转化为电能，并将电能储存在电池中。
太阳能电池具有容量大、使用寿命长和高效快速充电等特点，广泛应用于户外照明、移动设备和智能电网等领域。
太阳能储热系统是通过将太阳能转化为热能，并将热能储存在蓄热材料中。
储热系统通过调节蓄热材料的热容量和传导能力，实现热能的储存和释放。
新能源发电技术第2讲太阳辐射I
尚在研究利用藻类和某些微生物的光合作用，在阳光 下分解制氢，提供燃料。
光热转换利用太阳能
利用太阳辐射能加热集热器，把吸收的热能转 换为机械能或电能。
太阳能烘干机可以烘干粮食、烟叶、干果、农 副产品及木材等。
主动和被动太阳房利用太阳能采暖，是一种简 单、经济、有实效的空调手段。
太阳能传输
太阳能不象煤和石油一样用交通工具进行运 输，而是应用光学原理，通过光的反射和折 射进行直接传输，或者将太阳能转换成其它 形式的能量进行间接传输。
太阳能直接传输
直接传输适用于较短距离。基本有三种方法 通过反射镜及其它光学元件组合，改变阳光的传播
方向，达到用能地点。 通过光导纤维，可以将入射在其一端的阳光传输到
太阳能光伏发电
除了太阳能热发电技术外，目前人类社会也在大 力开发太阳能光伏技术。太阳辐射的光子带有能量， 当光子照射半导体材料时，光能便转换为电能，这个 现象叫“光生伏打效应”。太阳电池就是利用光生伏 打效应制成的一种光电器件。太阳电池与普通的化学 电池(干电池、蓄电池)完全不同，是一种物理性质电 源。虽然太阳光一照射太阳电池就能发电，但它与一 般的 发电机大相径庭，它无旋转和磨损，能静悄悄 地发电。
第二章 太阳能与太阳辐射
2.1 太阳能 2.2 太阳辐射
2.1 太阳能
——未来最理想的能源
太阳能概述
科学家研究表明，太阳每小时辐射到地球的 能量约为18万兆瓦，相当于燃烧90兆吨优质 煤的热量；太阳能是取之不尽，用之不竭的 且无污染的能源。
一些国家、地区太阳能资源量估计
?国家／地区 加拿大 美国 西北欧 西南欧 东欧 < 苏联> 中东 北非 中美
新能源发电与控制技术第二章
2.2 光伏电池基础知识 2.2.1半导体基础知识 1.导体、绝缘体和半导体
物质由原子组成,原子由原子核和核外电子组 成,有的电子受原子核的作用力较小,可以在物质内 部的原子间自由运动,这种电子称为“自由电子”。 表征物体导电能力的物理量称为电导率,用σ 表示,
en
其中n为自由电子浓度，μ为自由电子的迁移 率，e为电子的电量。
4.太阳能的传输
应用光学原理,通过光的反射和折射将太阳能 直接传输,或者将太阳能转换成其他形式的能量进行 间接传输。 直接传输适用于较短距离,基本上有三种方法: 采用反射镜及其他光学元件组合;通过光导纤维,可 以将入射在其一端的阳光传输到另一端;采用表面镀 有高反射涂层的光导管。 间接传输适用于各种不同距离,是将太阳能转换 成其他能量后进行传输，如热能、氢能、电能等。
(4)光伏电池的电路 光伏电池由光伏电池组件串、旁路二极管、防 反充二极管和带避雷器的直流接线箱等构成,常见电 路形式有并联、串联和串、并联混合方阵电路,如图 所示。
光伏电池基本电路示意图 (a)并联电路;(b)串联电路
光伏电池基本电路示意图 (c)串、并联混合电路
热斑效应的防护:串联回路,需要并联一个旁路二 极管VDb以避免串联回路中光照组件所产生的能量 被遮挡的组件所消耗,如图所示。并联支路,需要串联 一只二极管VDs,以避免产生的能量被遮挡的组件所 吸收,串联二极管在独立光伏发电系统中可同时起到 防反充的功能。
光伏电池组件热斑效应防护电路
(3)防反充(防逆流)和旁路二极管。 1)防反充(防逆流)二极管。防反充二极管的作用: ①防止光伏电池组件在不发电时,蓄电池的电流反过 来向组件或方阵倒送;②在电池中,防止组件各支路之 间的电流倒送。 2)旁路二极管。当有较多的光伏电池组件串联 组成电池或电池的一个支路时,需要在每块电池板的 正负极输出端反向并联1个(或2~3个)二极管VDb,这 个并联在组件两端的二极管就叫旁路二极管。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能 以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是
地球上的化石 燃料（如煤、 石油、天然气 等）从根本上 说也是远古以 来贮存下来的 太阳能。
太 阳 能 概 述
• 太阳能既是一次能源，又是可再生能 源。它资源丰富，既可免费使用，又 无需运输，对环境无任何污染。
太阳能特点
从图上可以看出，地球上的风能、水能、海洋温差能、 波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即 使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根 本上说也是远古以来贮存下来的太阳能。
太 阳 能 概 述
太阳能特点
永恒性
间歇性
广泛性分散性 随机性域性清洁性太 阳 能 概 述
太 阳 能 概 述
太阳能发电的方式
太阳能发电的方式主要有： 1）通过热过程的： • “太阳能热发电”(塔式发电等) 2）不通过热过程的： • “光伏发电” • “光感应发电” • “光化学发电” • “光生物发电”等。
太 阳 能 概 述
太阳能光伏发电的优缺点
太阳能光伏发电的主要优点：
(1)结构简单，体积小且轻。 (2)易安装，易运输，建设周期短。 (3)容易启动，维护简单，随时使用，保证供 应。 (4)清洁，安全，无噪声。 (5)可靠件高，寿命长。 (6)太阳能无处不有，应用范围广。 (7)降价速度快，能量偿还时间有可能缩短。
太阳能特点 优点 •一次能源 •可再生能源 •资源丰富 •可免费使用 •无需运输 •无任何污染 缺点 能流密度低 强 度 受 各 种 因 素 （季节、地点、气候 等）的影响不能维持 常量
太 阳 能 概 述
太阳能利用方式
•太阳能发电 •太阳能热利用 •太阳能动力利用
太阳能光化利用 太阳能生物利用 太阳能光-光利用
太 阳 能 概 述
太阳能特点
太阳的结构共分七层： （1）内核 （3）对流区 （4）光球层 （5）反变层 （7）日 冕
（2）辐射输能区 （6）色球层
太 阳 能 概 述
太 阳 能 概 述 太阳高温大气
太 阳 能 概 述
太 阳 能 概 述
太阳辐射的特性 太阳常数
人们采用 “太阳常数”来描述地球大气层 上方的太阳辐射强度。它是指平均日地距离时 ，在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表 面积上所接受的太阳辐射能。
太 阳 能 概 述
太阳辐射的特性 到达地面的太阳辐射
太阳照射到地平面上的辐射或称“日射”由 两部分组成—直达日射和漫射日射。太阳辐射 穿过大气层而到达地面时，由于大气中空气分 子、水蒸气和尘埃等对太阳辐射的吸收、反射 和散射，不仅使辐射强度减弱，还会改变辐射 的方向和辐射的光谱分布。
太 阳 能 概 述
太 阳 能 概 述
太阳能光伏发电的优缺点
太阳能光伏发电的主要缺点： (1)能量分散，占地面积大。 (2)间歇性大。除了昼夜这种周期变化外， 太阳能光伏发电还常常受云层变化的影响。 小功率光伏发电系统可用蓄电池补充，大功 率光伏电站的控制运行比常规火电厂、水电 站、核电厂要复杂。 (3)地域性强。