《太阳能光伏发电原理与应用》论文
太阳能发电毕业论文
太阳能发电毕业论文太阳能发电毕业论文随着环境保护意识的增强和对可再生能源需求的不断增加,太阳能发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛关注。
本篇论文将探讨太阳能发电的原理和应用,以及其在环境保护和可持续发展方面的重要性。
一、太阳能发电的原理太阳能发电是利用太阳辐射能转化为电能的过程。
太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池组、逆变器和电网组成。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板中的半导体材料会吸收光子能量,将其转化为电子能量。
这些电子通过电池组的导线传输到逆变器,逆变器将直流电转化为交流电,然后接入电网供电。
二、太阳能发电的应用太阳能发电广泛应用于家庭和工业领域。
在家庭中,太阳能发电系统可以安装在屋顶上,通过吸收太阳能转化为电能,为家庭供电。
这不仅可以减少家庭的用电成本,还可以降低对传统能源的依赖,减少对环境的污染。
在工业领域,太阳能发电系统可以安装在大型建筑物或工厂的屋顶上,为生产设备和照明系统供电,降低企业的能源消耗和运营成本。
三、太阳能发电的环境保护意义太阳能发电是一种零排放的能源形式,对环境没有污染。
相比传统的化石燃料发电方式,太阳能发电不会产生二氧化碳等温室气体,不会加剧全球变暖的问题。
此外,太阳能发电也不会产生噪音和振动,对周围环境和人类健康没有负面影响。
因此,推广太阳能发电可以有效减少空气和水资源污染,保护生态环境。
四、太阳能发电的可持续发展太阳能是一种可再生的能源形式,太阳每天都会升起,提供源源不断的能量。
相比之下,传统的能源资源如煤炭和石油是有限的,随着时间的推移,其开采和使用将越来越困难和昂贵。
太阳能发电可以有效解决能源短缺和能源安全问题,为社会的可持续发展提供可靠的能源保障。
五、太阳能发电的挑战和前景虽然太阳能发电具有很多优势,但也面临一些挑战。
首先,太阳能发电系统的成本相对较高,需要投入大量的资金和技术支持。
其次,太阳能发电的效率还有待提高,目前太阳能电池板的转换效率还不够高。
关于光伏发电及应用的毕业论文
关于光伏发电及应用的毕业论文光伏发电是一种通过将太阳能转化为电能的技术,已经在全球范围内得到广泛应用。
光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器和电网组成。
太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件。
它是将太阳能转化为电能的关键。
太阳能电池板由多个太阳能电池组成,这些太阳能电池能够将太阳能转化为直流电。
太阳能电池板的效率越高,转化效率就越高。
逆变器是将直流电转化为交流电的设备。
大多数家庭和工业光伏发电系统使用的是交流电,所以逆变器在光伏发电系统中起着至关重要的作用。
逆变器将从太阳能电池板产生的直流电转换为用于家庭和工业用电的标准交流电。
光伏发电系统还包括电网。
通过将光伏发电系统连接到电网,多余的电力可以供电网使用,同时有需要时也可以从电网获取电力。
这种连接方式被称为"并网",可以帮助用户节省能源成本。
光伏发电在全球范围内得到广泛应用。
在一些发展中国家,光伏发电是解决能源问题的重要途径。
由于光伏发电系统可以利用太阳能,不需要燃料,因此对环境的影响较小。
此外,光伏发电系统还具有可再生能源的特点,可以帮助减少对传统能源的依赖。
在发达国家,光伏发电系统已经广泛应用于住宅和商业建筑。
通过安装光伏发电系统,用户可以自己产生电力,并减少对电网的依赖。
这不仅可以降低能源成本,还可以减少温室气体的排放。
然而,光伏发电系统也面临一些挑战。
首先,光伏发电系统的造价较高。
安装光伏发电系统的成本包括太阳能电池板、逆变器、电网连接等多个方面。
其次,光伏发电系统的效率还有提高的空间。
当前太阳能电池板的转化效率仍然有限,有待进一步提高。
此外,光伏发电系统的运营和维护也需要专业技术人员的支持。
总结起来,光伏发电是一种通过将太阳能转化为电能的技术。
光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器和电网组成。
光伏发电系统已经在全球得到广泛应用,可以帮助解决能源问题,并减少对传统能源的依赖。
然而,光伏发电系统仍然面临一些挑战,包括成本较高和效率亟待提高等。
太阳能发电原理及应用论文
太阳能发电原理及应用指导老师:关键词:半导体,蓄电池,光伏充电控制器摘要:本文介绍了由本人所构想的一种新型干电池,由目前比较成熟的太阳能发电系统所得到灵感经过一定的理论分析和创造所发明的一种新型干电池。
主要由太阳能半导体,蓄电池,光伏充电控制器构成。
太阳能半导体产生“光生电流”,“光生电流”储存在蓄电池内,需要时通过电路释放出来,而光伏充电控制器则连接在半导体与蓄电池之间可以控制太阳能电池的输出电压, 可以保护电池不被过充, 同时, 也晚上太阳能电池不发电时, 防止蓄电池的电倒流。
正文引言我国是电池生产和消费大国,去年电池的产量和消费高达140亿只,占世界总量的1/3。
平均每人每年3.5枚。
但我国目前的废旧电池的回收情况却令人非常担忧。
据有关部门统计,北京市每年消耗2亿只电池,共计6000吨,1999年回收了60吨,回收率仅为1%,2005年的回收率也只有5%,回收量实在是微乎其微。
上海市每年小号电池约4.5亿节,但每年回收量约50吨,不足每年耗量的1%,最近,来自上海市环保部门的一份报告显示,含铅最多的铅蓄电池回收率也比较低,150万只报废电瓶四处抛散。
所以我就想到了太阳能干电池,太阳能干电池所耗太阳能无限可再生和零排放能源,对当地环境没有影响,可重复使用对于偏于地区手电筒照明,个类儿童玩具,各类家用遥控器。
一方案设计发电原理:硅原子的外层电子壳层中有4个电子。
在太阳辐照时,会摆脱原子核的束缚而成为自由电子,并同时在原来位置留出一个空穴。
电子带负电;空穴带正电。
在纯净的硅晶体中,自由电子和空穴的数目是相等的。
如果在硅晶体中搀入能够俘获电子的3价杂质,如:硼,鋁,镓或铟等,就成了空穴型半导体,简称p型半导体。
如果在硅晶体中搀入能够释放电子的磷,砷,或锑等5价杂质,就成了电子型半导体,简称n型半导体。
p-n结内建电场:当太阳光(或其他光)照射到太阳电池上时,电池吸收光能,能量大于禁带宽度的光子,穿过减反射膜进入硅中,激发出光生电子–孔穴对,并立即被内建电场分离,光生电子被送进n区,光生孔穴则被推进p区,这样在内建电场的作用下,光生电子-孔穴对被分离,在光电池两端出现异号电荷的积累,即产生了“光生电压”,这就是“光生伏打效应”。
太阳能光伏技术的原理和应用
太阳能光伏技术的原理和应用太阳能光伏技术是将太阳能转换为电能的一种技术,并且是目前唯一能够将太阳能转化为电能的技术。
随着人们对能源领域的研究以及环保意识的不断提高,太阳能光伏技术在近几年得到了广泛的应用。
太阳能光伏技术的原理太阳能光伏技术是靠光生电效应来产生电能的。
当光子照射到光伏材料上时,能够激发材料中电子的运动,并使电子跃迁到导带上,产生电流。
这个过程需要利用半导体材料的特性,通过添加杂质来形成p-n结。
p-n结两边的材料具有互补的导电性质,正负载流也就在这一区域分离,从而形成一个正电荷区和一个负电荷区。
当光子照射到这个区域时,就可以激活自由电子,并在n 型区域产生电流,从而达到将太阳能转化为电能的效果。
太阳能光伏技术的应用太阳能光伏技术的应用范围非常广泛,目前已经被应用于各种领域,包括居住建筑、商业建筑、公共建筑、交通枢纽等等。
其中最主要的应用领域是太阳能光伏电站和太阳能光伏屋顶。
太阳能光伏电站是将多个太阳能电池板组成的电池阵列直接安装在地面或屋顶上的设施,通过光伏电池板吸收太阳光线发电。
目前市面上有很多种光伏板,根据材料的不同可以分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、有机薄膜、染料敏化和量子点太阳能电池六种。
太阳能光伏电站的优点是清洁、绿色、节能、环保、可再生,可以有效地减少对环境的污染。
此外,它不需要燃料,也不会造成噪音和挥发性有害物质的排放,对大气、水体等环境也不会造成危害。
因此,太阳能光伏电站在全球范围内已经被越来越多的人所认可和接受。
太阳能光伏屋顶是指将太阳能光伏电池板安装在住宅、商业和公共建筑屋顶上,充分利用太阳能资源并将其转化为电能。
由于光伏电池板的安装可以利用房屋本身的空间,不占用其他陆地资源,因此相比太阳能光伏电站,太阳能光伏屋顶可以更好地实现节能减排的目的。
太阳能光伏技术是未来能源的发展方向,随着技术的不断发展和成熟,其应用领域会越来越广泛,成本也会越来越低。
同时我们也应该注意到,太阳能光伏技术虽然具有环境保护的优良特性,但也有一些缺点,如价格较高、效率低、能量密度不足等问题,在未来的研究中,需要进一步完善和改进。
太阳能光伏发电论文
太阳能光伏发电论文随着人们对环境保护的日益重视,各国在可再生能源领域不断加大投入,太阳能光伏发电作为一种领先的可再生能源技术,得到了广泛应用和发展。
本篇论文将从太阳能光伏发电的原理、技术现状、市场前景以及未来发展等多个方面进行探讨。
一、太阳能光伏发电的原理太阳能光伏发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种电力发电技术。
太阳能光伏电池由半导体材料制成,当光射到电池表面时,会产生电子从半导体材料中移动,从而形成一定的电压和电流,最终转化为电能。
太阳能光伏发电的本质是利用光子将半导体中的电子击出导带产生电流,光伏发电所用的半导体材料往往采用硅、锗等材料,其中以硅材料最为常见。
二、太阳能光伏发电的技术现状目前,太阳能光伏发电技术已经成熟,发电效率和稳定性不断提升。
光伏电池技术主要分为单晶、多晶和薄膜三种,其中单晶和多晶为主流,薄膜技术是近年来发展起来的一种新型技术。
单晶光伏电池转换效率较高,高达22%左右,但成本相较于其它光伏电池较高;多晶光伏电池效率较低,通常在16%左右,但价格相对便宜。
薄膜光伏电池的制造工艺较为成熟,其厚度约为1微米左右,适用于大面积制造。
太阳能光伏电池主要分为三代:第一代主要是基于单晶硅的太阳能电池,生产成本高、成熟、效率可维持在18%以上;第二代多以染料敏化太阳能电池为主,其灵活性、透明度及制备工艺上更加灵活;第三代太阳能电池主要包括有机太阳能电池、铁电太阳能电池、量子点太阳能电池及全无机钙钛矿太阳能电池等技术,未来的发展前景更大。
三、太阳能光伏发电的市场前景太阳能光伏发电技术具有环保、可再生、可靠等特点,在政府关注下,再加上光伏电池技术逐渐成熟,太阳能光伏发电逐渐占据了市场份额。
据统计,截至2020年底,世界太阳能光伏总装机容量已经达到了745GW,其中中国是全球最大的光伏市场,占据了全球三分之一的装机量。
国内专家预测,未来太阳能光伏发电将迎来更广泛的市场需求,光伏组件市场、相关设备的市场会进一步扩大,整个行业将进一步推动光伏发电成本下降,推动更多的人向太阳能光伏发电技术转型。
太阳能光伏发电原理与应用
太阳能光伏发电原理与应用太阳能光伏发电的原理是基于光伏效应。
光伏效应是指在半导体材料中,当光线照射到材料表面时,能量足够高的光子会激发出电子-空穴对,即使电流通过材料形成光生载流子。
当两端施加电压时,光生载流子会从高能级流向低能级,形成电流,从而将太阳光转化为电能。
光伏电池是将光伏效应用于光伏发电的关键组件。
太阳能光伏发电的应用非常广泛。
首先,它可以用于住宅和商业建筑的分布式发电系统,将阳光转化为电能供应给建筑内部使用,降低对传统电网的依赖,并且可以将多余的电能注入电网,实现与电网的互联互通。
其次,太阳能光伏发电可以应用于农村地区、偏远地区和岛屿等无法接入传统电力系统的地方,为当地人民提供清洁和可靠的电力。
再次,光伏发电可以用于太空探索,例如用于航天器和太空站上提供电力供应。
此外,太阳能光伏发电还可以用于水泵系统、电动车充电站、无线通信系统等多种应用。
太阳能光伏发电的优点主要有以下几个方面。
首先,太阳能是一种无限可再生的能源,可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和污染。
其次,太阳能光伏发电不产生二氧化碳等温室气体和其他污染物,对环境友好。
再次,太阳能光伏发电系统运行成本低,一旦建立起来,能够长期稳定供应电能。
此外,光伏电池具有良好的可靠性和耐久性,可以在各种恶劣环境下工作。
然而,太阳能光伏发电技术也存在一些挑战和局限性。
首先,光伏电池的转换效率相对较低,目前大多数光伏电池的转换效率在15%至20%左右,有待进一步提高。
其次,太阳能光伏发电的成本相对较高,尤其是在设备和安装方面的成本,限制了其广泛应用。
再次,太阳能光伏发电对于地域、季节和天气的依赖性较高,阳光充足的地区会获得更高的发电效果。
此外,光伏电池的材料含有稀有元素,可能会对环境造成一定的影响。
为了促进太阳能光伏发电的进一步发展和应用,可以采取以下几个措施。
首先,加大对光伏发电技术研发的投入,提高光伏电池的转换效率和降低成本,例如研究新型光伏材料、优化电池结构等。
太阳能光伏发电系统原理与应用技术
太阳能光伏发电系统原理与应用技术引言太阳能光伏发电系统是利用太阳能将光能转化为电能的一种可再生能源发电系统。
随着能源问题的日益突出和环境保护意识的增强,太阳能光伏发电系统在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
本文将详细介绍太阳能光伏发电系统的原理和应用技术。
1. 太阳能光伏发电系统原理太阳能光伏发电系统的原理是基于光伏效应的。
当光线照射到光伏电池上时,光子会与光伏电池内的半导体材料相互作用,产生出电子和空穴对。
在特定的电场作用下,电子和空穴会流动起来,从而形成电流。
这个过程就是光伏效应。
光伏电池的主要组成部分是PN结构,其中P型材料与N型材料通过界面连接,形成PN 结。
当光伏电池受到光照时,光子会打破材料的电子束缚,使得电子和空穴产生并分离,从而产生电流。
2. 太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池组、逆变器和电网组成。
2.1 太阳能电池板太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件,负责将太阳能转化为电能。
常见的太阳能电池板有单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板和非晶硅太阳能电池板等。
2.2 电池组电池组是太阳能光伏发电系统的能量储存部分,主要由蓄电池组成。
当太阳能光伏电池板产生的电能超过负载需求时,多余的电能会被储存在电池组中,以备不时之需。
2.3 逆变器逆变器是太阳能光伏发电系统的核心装置,主要功能是将直流电转化为交流电。
由于大部分家用电器和电网都是使用交流电,所以逆变器的作用非常重要。
2.4 电网电网是太阳能光伏发电系统中的一个重要部分,可以将太阳能发电系统产生的电能注入到电网中,实现电能的共享和输送。
同时,当太阳能光伏发电系统产生的电能不足时,电网也可作为备用电源供给电能。
3. 太阳能光伏发电系统的应用技术太阳能光伏发电系统的应用技术主要包括并网发电技术、离网发电技术和混合发电技术。
3.1 并网发电技术并网发电技术是指将太阳能光伏发电系统产生的电能直接与电网连接,将多余的电能注入到电网中。
太阳能光伏发电技术及其应用论文
浅析太阳能光伏发电技术及其应用摘要:太阳能电池的基本原理,就是将光能转化为电能,使光发生伏特效应。
光伏发电由于其具有清洁且可再生的特点,因此越来越受到人们的重视。
光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池组、控制器、直流-交流逆变器等部分组成。
本文将对太阳能电池的各组分功能进行介绍,同时就光伏发电技术在各方面的应用以及未来的发展趋势加以详细分析。
关键词:光伏发电基本原理系统组成应用中图分类号:tm61文献标识码: a 文章编号:一、太阳能光伏发电技术概述光伏发电系统,就是通过太阳能电池,将太阳的辐射能转化为电能的一种装置。
光伏发电系统的组成部分主要有太阳电池方阵、控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器等。
1太阳电池组件及方阵光伏发电系统的核心是太阳能电池。
光电转换的最小单元即太阳能电池单体,它的大小通常为4-200cm2。
单体电池的工作电压为0.5v,工作电流为20-25ma,因此单体电池也不能够单独使用。
在组装时,要将多个太阳能单体电池进行串并联,组成一个电阳能电池组,功率可以按照要求达到几瓦至几十瓦,这些电太阳电池组是可以独立使用的电源的最小单元。
那么将这些太阳能电池组件再次的进行串并联,进而形成太阳能电池方阵,并将其安装在支架上,这样就可以满足大功率输出的要出。
2储能蓄电池蓄电池是用于存储能量的装置,通过蓄电池的转换,可以将太阳能电池方阵所产生的电流转化为化学能从而存贮在蓄电池中,以备需要时再转化为电能使用。
所以,在每一个独立运行的光伏发电系统中,都要配备储能蓄电池,将多余的电能存储起来。
这样,当阳光强烈时,太阳能电池方阵所产生的电能多于所需电能,那么就可以使多余的电能通过蓄电池存储起来,当阴天或系统的发电量不足时,就可以通过蓄电池将存储的能量释放出来,使供电电压保持稳定。
蓄电池是一种电源装置,它能够将电能转化为化学能存储起来,也能够将化学能转化为电能释放出来,能够发生可逆的化学反应。
蓄电池由浸在电解液中的两个分离的电极组成。
太阳能发电技术论文(2)
太阳能发电技术论文(2)太阳能发电技术论文篇二太阳能光伏发电技术【摘要】能源是社会和经济发展的重要保障,大力开发可再生能源是解决能源危机的主要途径。
太阳能光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术,近年来我国政府也相继出台了一系列鼓励和支持太阳能光伏产业发展的政策法规,使得太阳能光伏产业迅速发展,光伏发电技术和应用水平不断提高,应用范围逐步扩大,我国光伏发电的前景十分广阔。
随着化石能源消耗的不断增长,世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。
在绿色可再生能源中,太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注,太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。
我国化石能源相对贫乏而能源消耗量巨大,因此展开对太阳能光伏发电技术的研究和应用上的普及对我国未来的经济发展有着非常重要的战略意义。
一套基本的光伏发电系统一般由太阳能电池板、蓄电池、直流控制系统和逆变器组成。
其中,直流控制系统是光伏发电系统的核心部分。
【关键词】太阳能光伏发电;光伏电池将光能转变为电能的光伏技术是一项非常重要的技术。
相对而言,目前这项技术的发展还处在初期阶段,到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率,会成为可行的电力供应者。
光伏发电技术已有几十年的发展历史,全世界的光伏实验室也有几百家,一直处于一种高研究、低生产的状态,不乏出色的科研人才。
在国内,虽然光伏产业在近几年有了很大发展,但大多技术落后、设备陈旧,而且多数是直接引进技术和人才,这个局面直接限制了我国光伏科研水平的提高。
日本从1995年开始就已经实施了政府对光伏发电的补助计划,从而促使日本的光伏产业在后来几年的时间里,得到了长足的发展,太阳能电池产量几乎占了全球总产量的1/2;德国也出台了对光伏产业的优惠政策,使光伏产业迅速发展壮大,目前德国太阳能电池的产量已经超过全球产量的1/4。
从日本、德国的例子来看,在这个领域,政府的推动非常重要。
太阳能光伏发电论文(全文)
太阳能光伏发电论文1建筑屋顶光伏发电系统1.1简介建筑屋顶光伏发电系统是指在建筑项目竣工建设完毕后,充分利用其建筑屋顶空置的区域,布置一定规模数量的光伏电池组件、支架及配套系统设备,根据地区经纬度等相关数据计算得出屋顶光伏电池组件的最优化倾斜角,安装系统设备进行太阳能资源采集,使整个系统发电效率最大化,进而转化发电、储能等。
此类工程对土地面积需求很小,可有效利用各类建筑物屋顶,不占用专门区域,适合组织开展大批量建设,就地进行发电、用电,不仅能节省电XX建设的工程造价,且可实现能耗的最小化,有效满足“绿色”建筑的节能水平要求。
1.2系统组成整个系统设备与区域中建筑物协调一致,紧密结合,有的甚至直接制作成建筑材料成为建筑物的一部分。
屋顶光伏发电系统主要由逆变器、电池组件、支架、连接电缆、监控设备及其它辅助设备组成。
其中关键核心部件为逆变器,其作用是将光伏电池组件在光照下产生的直流电(DC)汇合后,通过逆变器的转化将其变为可供一般电气设备使用的交流电(C)。
光伏发电系统逆变器的最大特点就是包括了最大功率点跟踪,在光照强度较大时发出的多余电量经转化成为满足电XX公司电能质量要求的交流电注入电XX中;在阴雨天光照强度较弱,发电能力不足时,则由电XX向建筑屋顶发电(用户)供电。
2项目简介项目所处的淮安地区年平均日照辐射量4.04kWh(/m2d),全年日照辐射总量约1467.4kWh/m2,即5282.3MJ/m2。
前期规划选址过程中,淮安屋顶光伏发电项目规划计算的装机总容量为1.93MW,选取建筑物厂房屋顶面积约44375m2,经现场勘查设计能容纳布置的光伏电池组件占区域面积约21050m2。
根据要求整个发电项目的设计不能影响厂区整体建筑物风貌特点和视觉效果。
经过项目工程运算及实验测试,发电系统配套支架等设备布置在厂区建筑物的屋顶空置区域,光伏电池组件则选择为固定安装模式,倾斜角度为10°。
整个系统共布置电池块8420块,考虑到本项目区域中整体发电量的需要及保证区域协调性,选取的电池组件峰值功率为230W。
太阳能光伏发电技术原理及应用
太阳能光伏发电技术原理及应用随着现代科技的进步,越来越多的人开始关注可再生能源,尤其是太阳能光伏发电技术。
这种技术利用太阳能将光转化为电能,将由化石燃料产生的环境问题降到最低点。
本文将介绍太阳能光伏发电技术的原理及其在不同领域的应用。
一、太阳能光伏发电技术的原理太阳能光伏发电技术,又称太阳能电池技术,是将太阳光辐射转化为电能的过程。
太阳能光伏发电技术基于光电效应,这意味着光子可以激发材料中的电子。
太阳能电池的工作原理是,当太阳光经过太阳能电池芯片时,它会激活芯片内的电子。
这些电子进入一个电能带中,随着一些化学过程的发生,它们就会流动,形成电流。
太阳能电池是由半导体材料制成的。
这种材料可以被激活,以产生电子。
太阳能电池的常见材料包括硅、铜铟镓硒和硫化镉。
硅是最常见的太阳能电池材料,而铜铟镓硒和硫化镉则在更高端的太阳能电池中使用。
二、太阳能光伏发电技术的应用太阳能光伏发电技术广泛应用于太阳能电池板、太阳能热水器、太阳能灯、太阳能车和太阳能飞机等领域。
以下是太阳能光伏发电技术的主要应用领域:1. 太阳能电池板太阳能电池板是太阳能光伏发电技术的最常见应用。
太阳能电池板被安装在太阳光照射的区域,以收集太阳光转化为电能。
这些电池板通常安装在屋顶或地面,并通过电缆将电能输送到用电设备中。
它们可用于住宅和商业建筑中,以及一些无法使用传统电力的遥远或偏远地区。
2. 太阳能热水器太阳能热水器利用太阳光的热量来加热水,以提供热水供应。
太阳能热水器通常由集热器、储水箱和控制系统组成。
太阳能热水器是一种节能的选择,因为它们减少了加热水的电量或燃气量。
3. 太阳能灯太阳能灯避免了有线电力的使用,通过太阳能电池板收集自然的太阳光,并将其转化为电能以供应夜间照明。
太阳能灯通常用于花园、公园或街道灯中。
4. 太阳能车太阳能车是使用太阳能光伏发电技术的汽车,其主要用于长途旅行。
这些车通常使用大量的太阳能电池板来收集太阳能,并在需要时转化为电能,以供电。
光伏发电技术原理及应用
光伏发电技术原理及应用以光伏发电技术原理及应用为标题,我们来探讨一下光伏发电技术的基本原理以及它在现实生活中的应用。
光伏发电技术是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
它的基本原理是利用光伏效应,即当光线照射到半导体材料上时,能量会激发材料中的电子,从而产生电流。
这种半导体材料通常是硅(Si)或化合物半导体,如硒化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)等。
光伏发电技术的应用非常广泛。
在家庭中,我们可以安装光伏发电系统,将太阳能转化为电能供家庭使用。
这样不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以减少对环境的污染。
此外,一些地区也在大规模建设光伏发电站,利用太阳能发电供应城市的电力需求。
光伏发电技术也可以应用在一些偏远地区或岛屿上,提供可靠的电力供应。
光伏发电技术的发展离不开科技进步。
近年来,人们不断改进光伏电池的效率,提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。
同时,光伏发电技术也在逐渐降低成本,使其更加经济实用。
许多国家也出台了政策支持和激励措施,鼓励和推广光伏发电技术的应用。
然而,光伏发电技术也存在一些挑战和限制。
首先,光伏发电系统的效率受到光照强度和角度的影响,只有在充足的阳光下才能发挥最大的功效。
其次,光伏电池的制造和处理过程对环境产生一定的污染。
此外,光伏发电系统的建设和维护成本较高,需要长期投资和管理。
尽管如此,光伏发电技术仍然被认为是一种可持续发展的能源解决方案。
它不仅利用了太阳能这一可再生能源,还减少了对传统能源的依赖,有助于减缓气候变化和改善环境质量。
随着技术的不断进步和应用的推广,光伏发电技术有望在未来发挥更重要的作用。
光伏发电技术是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
它的应用范围广泛,可以在家庭、城市和偏远地区提供可靠的电力供应。
虽然面临一些挑战和限制,但光伏发电技术仍然是一种可持续发展的能源解决方案,有望在未来发挥更重要的作用。
光伏发电的原理与应用论文
光伏发电的原理与应用论文1. 引言光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
近年来,随着能源需求的增长和环境保护意识的提高,光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注和应用。
本文将介绍光伏发电的原理以及其在不同领域的应用。
2. 光伏发电原理光伏发电的原理基于光电效应,即光照射到半导体材料上时,光子激发了半导体中的电子,并使其能量提升。
这些激发的电子通过半导体内部的pn结构,最终形成电流。
下面详细介绍光伏发电的原理。
2.1 光电效应光电效应是指当光照射到金属或半导体材料上时,会激发出电子,使其从材料中解离出来形成自由电子。
这种现象最早由爱因斯坦在1905年提出,被后来的实验证实。
2.2 pn结构光伏电池一般由两种材料组成,一种具有n型半导体特性,另一种具有p型半导体特性。
当这两种材料通过特定的工艺进行连接时,形成了pn结构。
pn结在正向偏压下,允许电流通过,而在反向偏压下则会阻止电流。
2.3 光伏电池光伏电池是将光电效应和pn结结合起来的电子器件。
光伏电池的基本结构包括正、负电极以及光敏材料层。
当光照射到光敏材料上时,光子激发了其中的电子,使其向正电极方向流动,形成电流。
3. 光伏发电的应用光伏发电技术在各领域的应用越来越广泛,下面列举了几个主要的应用领域。
3.1 太阳能发电站太阳能发电站是利用大面积的光伏电池组成的太阳能电池阵列来发电的设施。
太阳能发电站可以利用太阳能的辐射将其转化为电能,供应给电网或其他电力系统使用。
3.2 光伏发电系统在农业领域的应用光伏发电系统可以为农业提供可持续、清洁的能源供应。
例如,在农田上安装光伏电池板,可以为灌溉系统、温室和家畜的供电,减少传统能源的使用。
3.3 光伏发电系统在建筑领域的应用光伏发电系统在建筑领域的应用越来越普遍。
例如,在建筑物的屋顶上安装光伏电池板,可以为建筑物提供部分或全部的电力需求,减少对传统电网的依赖。
3.4 光伏发电系统在航天领域的应用光伏发电系统在航天领域的应用也非常重要。
光伏应用技术论文
光伏应用技术论文着太阳能光伏发电技术越来越成熟可靠,光伏发电并网技术已成为目前应用较为广泛的新能源应用技术。
下面是店铺整理了光伏应用技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!光伏应用技术论文篇一太阳能光伏发电技术应用摘要:太阳能光伏发电固然有其独特的优势所在,但是在经济利益复杂和多重能源并存的局面下,我国的太阳能光伏产业机遇和挑战是共存的。
本文主要介绍了太阳能光伏发电技术的应用进行了分析探讨。
关键词:太阳能;光伏发电技术;应用中图分类号:TK511文献标识码: A一、太阳能光伏发电的优缺点1、太阳能光伏发电的优点与火力发电系统相比,太阳能光伏发电的优点主要是:从环境效益上说,太阳能光伏发电污染排放少,不会有资源枯竭的危险,使用者心理上更容易接受,符合现代人绿色环保的能源理念。
从经济效益上说,太阳能光伏发电能源质量,不需要消耗燃料、不受地域限制,设施一旦投放,即可就地发电,经济效益显著。
从技术角度而言,太阳能光伏发电技术已经日趋成熟,无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠,一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,维护成本低。
2、太阳能光伏发电的缺点从环境效益上来说,光伏生产最重要的一个环节就是多晶硅的生产。
多晶硅行业是个重污染的行业,国内尾气回收工艺不尽完善,晶硅副产品是四化硅是高毒物质,倾倒或掩埋四氯化硅将造成寸草不生土地几百年都无法使用等巨大的环境风险。
从经济效益上来说,虽然太阳能光伏一点投入使用后便会产生巨大的经济效益,但是在前期投入上,投入成本仍然是巨大的。
他能量密度低、需要占用大量的土地资源,且受气候因素和地理位置的影响较大。
再者,太阳能电池组件成本高昂,目前仍然达不到将其进行民用普及的水平。
从技术角度来说,目前太阳能光伏技术已经日趋成熟,但是目前太阳能电池生产成本迟迟不能降下来也可以说是一个技术难度。
为了降低成本,现在普遍采用多晶硅代替电池中的单晶硅。
太阳能光伏发电技术论文
太阳能光伏发电技术论文现如今,太阳能源发电技术的产生是由于电力能源的紧缺。
下面是店铺整理的太阳能发电技术论文,希望能对大家有所帮助!太阳能发电技术论文篇一:《浅谈太阳能热发电技术》【摘要】本文作者围绕着太阳能热发电技术,分别介绍了单轴跟踪技术和双轴跟踪技术,分析了太阳能热发电技术的各种配套技术的发展趋势,最后就其应用趋势谈了一些自己的看法。
【关键词】太阳能;热发电技术;碟式系统引言太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高,温热能,然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。
经过30多年的研究和实际运行经验积累,目前太阳能热发电的技术取得了重大进展和突破,电站关键设备的成本也有较大幅度的下降。
太阳能热发电技术可以分为中高温发电和低温发电。
经过几十年的研究发展,中高温发电技术更为成熟,该技术需通过跟踪聚焦来获取所需高温,按照跟踪方式的不同又分为单轴系统和双轴系统。
1 单轴跟踪技术这一技术系统的结构特点是反射镜属于狭长型,仅绕一个轴转动跟踪,使阳光聚焦于线形吸收器上。
1.1 抛物槽式系统1984 年美国南佛罗里达州建立的第一个太阳能发电系统(SEGS),采用单轴抛物槽式反射器,转轴按南北方向放置(夏季聚焦的偏差较大),聚光比在19∶1 到26∶1 之间。
吸收器表面采用铬金选择性涂层和金属陶瓷涂层,而后者比前者具有更好的性能,工作温度可达391 ℃,用天然气对蒸汽进行过热。
这种太阳能-化石燃料的组合式系统较以往的发电技术具有更好的经济性,并能满足峰值负荷的需求。
但由于没有环境津贴的实质性补助,该系统由于成本高而缺乏市场竞争力。
1.2 线形菲涅尔反射器系统(LFR)这是不同于槽式系统的另一种单轴跟踪技术。
系统的吸收器固定在镜面上方的空间,反射器由许多长条形镜面组成,反射光束会聚在置于高处的长形塔式接收器上,接收器随反射器转轴平行移动。
无论就目前还是从长远来看,CLFR 和Solarmundo 都比槽式系统的发电成本低。
谈太阳能光伏发电系统的原理与应用
谈太阳能光伏发电系统的原理与应用
太阳能光伏发电系统是一种利用太阳能光伏效应直接将太阳能
转化为电能的装置。
其主要原理是在太阳能电池中,太阳能光子进入P型半导体,激发出电子跨越PN结,形成电流。
当将多个太阳能电池串联起来,就可以产生更高的电压,而将多个太阳能电池并联起来,则可以产生更高的电流。
太阳能光伏发电系统在实际应用中具有广泛的应用。
它可以用于居民家庭的电力供应,也可以用于工业和商业用途。
在农村和偏远地区,太阳能光伏发电系统也可以成为重要的电力供应方式。
此外,太阳能光伏发电系统还可以用于电动汽车的充电和城市路灯的供电等
领域。
虽然太阳能光伏发电系统具有很多优点,如可再生、环保、安全等特点,但其成本也是一个不容忽视的问题。
目前,太阳能光伏发电系统的成本仍然较高,且需要较大的面积来安装。
但随着技术的不断发展和成本的降低,太阳能光伏发电系统的应用前景将越来越广阔。
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《太阳能光伏发电原理与应用》论文
第一章绪论能源是现代社会存在和发展的基石。
随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。
随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。
在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。
太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。
光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统:独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式,典型特征为需要蓄电池来存储能量,在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。
并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充。
在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,1995-2005年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。
我们预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍,整个行业的销售收入有望增长3.5倍。
我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。
我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。
我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。
太阳能的原理和应用论文
太阳能的原理和应用论文1. 引言太阳能是指利用太阳辐射能进行能量转换的一种可再生能源。
近年来,随着对环境保护和能源短缺的关注,太阳能逐渐成为人们关注的焦点。
本文将从太阳能的原理和应用两个方面进行探讨。
2. 太阳能的原理太阳能的原理是基于光电效应和光热效应的。
2.1 光电效应光电效应是指当光照射到某些物质表面时,光子的能量被电子吸收后,使电子获得足够的能量从而跳出原子的束缚进入自由状态。
这些自由电子可以产生电流,形成光伏效应。
2.2 光热效应光热效应指的是太阳光照射到物体表面后被吸收并转化为热能的过程。
太阳能热利用系统通过集热器将太阳能转化为热能,并用于供暖、热水等各个方面。
3. 太阳能的应用太阳能广泛应用于以下几个方面:3.1 太阳能发电太阳能发电是利用光电效应将太阳能转化为电能的过程。
通过光伏电池板将太阳能转化为电能,可以供应家庭、工业等各个领域的电力需求。
3.2 太阳能热水器太阳能热水器是利用光热效应将太阳能转化为热能,用于供应家庭热水。
太阳能热水器作为一种环保、节能的热水供应方式,在许多地方得到了广泛应用。
3.3 太阳能光热发电太阳能光热发电利用光热效应将太阳能转化为热能,并通过热能发电机组将热能转化为电能。
这种发电方式可以同时利用太阳能和储热系统,具有较高的电能转化效率。
3.4 太阳能车辆太阳能车辆是利用太阳能发电系统为电动车提供电能的一种交通工具。
这种车辆具有零排放,无需燃料等优点,是未来可持续发展交通的一个重要方向。
3.5 太阳能建筑太阳能建筑是指将太阳能利用到建筑物的设计中,通过太阳能光伏组件、太阳能热利用系统等实现建筑物的能源供应。
太阳能建筑可以实现自给自足的能源供应,减少对传统能源的依赖。
4. 结论太阳能作为一种可再生能源,具有广阔的应用前景。
通过对太阳能的原理和应用的论述,我们可以看到太阳能不仅能够提供清洁、可再生的能源,还能为各个领域的能源需求提供解决方案。
随着技术的不断进步和成本的降低,太阳能的应用将得到更广泛的推广和应用。
对光伏发电原理与应用的看法
对光伏发电原理与应用的看法1. 引言光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术,被广泛应用于户用光伏系统、商业光伏系统以及大型光伏电站等领域。
本文将从光伏发电的原理和应用两个方面进行讨论,探讨光伏发电的发展前景和优势。
2. 光伏发电原理光伏发电的原理基于光生电效应,当太阳光照射到光伏电池上时,光子的能量被电池中的半导体材料吸收,导致材料中的电子被激发并跃迁到导带中,从而产生电流。
光伏电池常用的材料有单晶硅、多晶硅和薄膜材料等。
光伏发电原理的关键在于光伏电池中的P-N结构。
在光伏电池中,P-N结构被称为光伏二极管,P端富集正电荷,N端富集负电荷。
当光子碰撞到P-N结构时,会导致电子与空穴的结合断裂,产生电子和正电荷的流动,从而形成电流。
3. 光伏发电的应用3.1. 户用光伏系统户用光伏系统是指将光伏电池板安装在住宅屋顶或阳台等地方,通过逆变器将直流电能转换为交流电能供家庭使用。
户用光伏系统的优势在于可减少对传统电力网的污染物排放,降低用电成本,并能够根据自家的用电情况灵活安装光伏电池板的数量。
3.2. 商业光伏系统商业光伏系统是指在商业建筑物的屋顶或场地上安装大规模的光伏电池板,将太阳能转化为电能供商业用途。
商业光伏系统可以为商业建筑提供可持续和清洁的能源,降低能源成本,减少对传统电力的依赖。
3.3. 大型光伏电站大型光伏电站是指利用大面积的光伏电池板建设的太阳能发电厂,具有较高的发电能力和供电范围。
大型光伏电站在太阳能丰富的地区,如沙漠或草原等地,可以大量利用太阳能发电,为大范围地区提供清洁能源。
4. 光伏发电的优势4.1. 清洁能源光伏发电是一种清洁能源,不会产生二氧化碳等温室气体和污染物,对环境友好。
光伏发电可以有效减少对化石燃料的依赖,有助于改善空气质量和减少环境污染。
4.2. 可再生能源光伏发电依赖太阳能,太阳是一个巨大的可再生能源,不会因使用而消耗。
相比于传统能源,光伏发电有更长的使用寿命和更持久的供应保障。
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第一章绪论能源是现代社会存在和发展的基石。
随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。
随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。
在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。
太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。
光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统:独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式,典型特征为需要蓄电池来存储能量,在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。
并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充。
在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,1995-2005年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。
我们预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍,整个行业的销售收入有望增长3.5倍。
我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。
我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。
我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。
第二章太阳能及其应用太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位并且得到广泛的应用。
2.1太阳能的含义一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。
自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。
太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。
太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
2.2太阳能的发展历史据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。
将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。
该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。
真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。
20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。
2.3我国太阳能资源我国是太阳能资源相当丰富的国家,绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/㎡以上,西藏最高达7kWh/㎡。
2.4太阳能的应用就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。
2.4.1太阳能集热器太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。
按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。
按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。
一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。
2.4.2 太阳能热水系统早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。
太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。
此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。
依循环方式太阳能热水系统可分两种:自然循环式和自然循环式。
2.4.3太阳能暖房太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间。
至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。
2.5太阳能发电即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。
2.5.1太阳能离网发电系统太阳能离网发电系统包括1、太阳能控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。
2、太阳能蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。
2.5.2太阳能并网发电系统太阳能并网发电系统是将光伏阵列产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。
2.5.3 Si太阳电池硅太阳电池是最常用的卫星电源,由于空间技术的发展,各种飞行器对功率的需求越来越大。
其中,以发展背表面场(BSF)、背表面反射器(BSR)、双层减反射膜技术为第一代高效硅太阳电池,这种类型的电池典型效率最高可以做到15%左右,目前在轨的许多卫星应用的是这种类型的电池。
2.5.4太阳能路灯太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供电影响,不用开沟埋线,不消耗常规电能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品。
太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。
2.6太阳能的利弊2.6.1 优点(1)普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
(2)无害性:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(3)巨大性:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久性:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
2.6.2 缺点(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。
但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。
第三章太阳能光伏发电系统原理光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。
3.1光电效应概述光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,也就是光能量转换成电能。
这类光致电变的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。
3.2光生伏打效应概述及应用3.2.1光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
3.2.2光生伏打效应应用光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上,把辐射能转换成电能。
大量研究集中在太阳能的转换效率上。
理论预期的效率为24%。
由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高,所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池,也称光电池或太阳电池。
3.3太阳能电池及其太阳能组件3.3.1太阳能电池的工作原理太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。
这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
3.3.2太阳能电池的生产流程通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
如图1图1太阳能电池的生产流程3.3.3 太阳能电池的制造技术晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。
提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。
具体的制造工艺技术说明如下:(1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。
(2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。
(3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。
(4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散, 制成PN+结,结深一般为0.3-0.5um。
(5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。
(6)去除背面PN+结。
常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。
(7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。
先制作下电极,然后制作上电极。
铝浆印刷是大量采用的工艺方法。
(8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。
制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3 ,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。
工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD 法或喷涂法等。
(9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。
(10) 测试分档:按规定参数规范,测试分类。
3.3.4 太阳电池组装工艺简介组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的电池组件板。
电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。
产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。