太阳能发电技术原理及应用共46页文档
太阳能发电原理及应用
太阳能发电原理及应用题目：太阳能发电原理及应用学生姓名：学院：理学院班级：指导教师：2012年09 月12 日摘要19世纪70年代的产业革命以来,化石燃料的消费急剧增大.初期主要以煤炭为主，进入20世纪以后,特别是第二次世界大战以来，石油以及天然气的开采与消费开始大幅度的增加.在化石能源顶峰的大背景以及减排等问题约束之下，人们对新能源开始大肆追求。
1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。
开发新能源最热的领域当属太阳能。
太阳照射地球一个小时产生的能源，足够目前世界全年的能源需求.正因此,使用太阳能被看作是我们摆脱对石油依赖的终极途径。
如果能够以节约资源的方式利用太阳能，获得能源净利润，便真正称得上是拥有了取之不尽、用之不竭的能源.关键字：石油，天然气，新能源，太阳能，取之不尽，用之不竭目录引言 0一、太阳能光伏发电原理 (1)1.1 光生伏特效应 (1)二、太阳能光伏发电技术应用 (1)2。
1 太阳能电池技术 (1)2.1.1 太阳能电池片结构 (2)2.1.2 太阳能电池片工艺流程 (2)2.2 光伏阵列的最大功率跟踪技术 (3)2.3 聚光光伏技术 (3)2。
3.1 聚光光伏原理 (4)2.4 孤岛效应检测技术 (4)2。
4。
1 孤岛效应原理以及定义 (4)2.4.2 孤岛效应检查方法 (4)三、讨论 (5)四、结论 (5)参考文献 (7)引言利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。
太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源,发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
太阳能光伏发电工作原理ppt-课件
二、太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电的运行方式
将光伏组件与建筑材料集成化。
防反充二极管 二、太阳能光伏发电系统的组成
并网光伏系统可分为：住宅用并网光伏系统和集中式并网光伏系统(电站)两大类。
DC-AC 则能作为建筑材料和装饰材料，一举两得。 控制器 从电力系统来说，kW级以上的独立光伏发电系统也称为离网型光伏发电系统。 逆变器 势垒区的重要作用是分离了两种不同电荷的光生非平衡载流子，在p区内积累了非平衡空穴，而在n区内积累起非平衡电子。
住宅用并网光伏系统图
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
太阳能电池方阵 目前工程上应用的太阳能电池方阵多为由一定数量的晶体硅太阳能电池组件按照联网逆变
器输入电压的要求串、并联后固定在支架上组成。
(1)建筑与光伏系统相结合
是将现成的平板式光伏组件安装在建筑物的屋顶等处，引出端经过逆变和控制装置与电网 联结，由光伏系统和电网并联向住宅（用户）供电，多余电力向电网反馈，不足电力向电网 取用。
太阳能电池方阵 根据联网光伏系统是否允许通过供电区变压器向主电网馈电，分为可逆流与不可逆流并网光伏发电系统。
2、并网太阳能光伏发电系统 太阳能电池的电流－电压特性 三、太阳能光伏发电的工作原理 并网光伏系统可分为：住宅用并网光伏系统和集中式并网光伏系统(电站)两大类。
并网逆变器 绝缘体：导电能力弱或基本上不导电的物体，电阻率在108～1020Ω·m的范围内（橡胶、塑料、木材、玻璃等）
住宅用并网光伏系统
根据联网光伏系统是否配置储能装置，分为有储能装置和无储能装置 联网光伏发电系统。
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
住宅用并网光伏系统
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一、引言在当今社会，能源问题日益成为人们关注的焦点。
传统的化石能源日益枯竭，同时也给地球环境带来了严重的污染。
寻找一种清洁、可再生的能源就成为了当务之急。
太阳能作为一种非常丰富的可再生能源，其应用前景广阔。
太阳能光伏发电系统作为太阳能利用的一种主要方式，在能源领域也备受关注。
本文将就太阳能光伏发电系统的原理与应用技术展开探讨。
二、太阳能光伏发电系统原理1. 太阳能光伏发电系统的基本构成太阳能光伏发电系统主要包括太阳能电池板、光伏逆变器、储能设备和配电系统等组成部分。
其中，太阳能电池板是太阳能光伏发电系统的核心部件，其作用是将太阳能转换为直流电能；光伏逆变器则是将直流电能转换为交流电能供电使用；而储能设备则可以将多余的电能储存起来，以应对没有太阳能供应的时候。
2. 太阳能电池板的工作原理太阳能电池板利用光能来产生电能，其主要工作原理是光生电效应。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子会被太阳能电池板的半导体材料吸收，并激发出电子和空穴对。
这些电子和空穴对在电场的作用下，分别向两端移动，形成电流，从而产生了电能。
三、太阳能光伏发电系统应用技术1. 多晶硅和单晶硅太阳能电池随着技术的不断发展，太阳能电池的制备工艺也得到了极大的改进。
目前市场上主要的太阳能电池为多晶硅和单晶硅太阳能电池。
多晶硅太阳能电池通过将多晶硅棒切割成薄片来实现，而单晶硅太阳能电池则是利用单晶硅棒来生产。
这两种太阳能电池在光伏发电系统中应用广泛，且具有较高的转换效率和稳定性。
2. 太阳能光伏发电系统的并网技术随着太阳能光伏发电技术的不断发展，其并网技术也愈加成熟。
并网技术是指太阳能光伏发电系统将发电效果集中于电网内，以供应城市和居民的用电需求。
通过并网技术，太阳能光伏发电系统可以将多余的电能输送到电网中，从而实现供需平衡和能源优化利用。
3. 太阳能光伏发电系统的智能化管理随着物联网和大数据技术的发展，太阳能光伏发电系统的智能化管理也成为了发展趋势。
太阳能光伏发电工作原理课件PPT
控制器 蓄电池组
DC-AC 逆变器
k1
直流 负载
k2
交流 负载
(c) 交直流光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
气象条件
太阳能 电池方阵
过充电 放电器
控制器
蓄电池组
后备能源
逆变器
交流负载
(d) 有后备能源和放电器的光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.1 太阳能电池方阵
太阳能光伏发电技术及其应用
太阳能光伏发电工作原理、运行方式及系统组成
1.太阳能光伏发电的运行方式
一、太阳能光伏发电的运行方式
1）按供电类型分：
直流供电系统 交直流供电系统
2）按供电特点分：
独立光伏发电系统 并网光伏发电系统
葡萄牙南部阿马雷莱雅拍摄的莫拉太阳能发电厂安装的太阳能电池板。
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
住宅用并网光伏系统
根据联网光伏系统是否配置储能装置，分为有储能装置和无储能装置 联网光伏发电系统。
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
住宅用并网光伏系统
太阳能电池方阵 防雷系统 控制器
联网逆变器
蓄电池
有储能（带蓄电池）系统
交流电网
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.3 蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时所发出的电能并可随时向负载供电。
基本要求：
①自放电率低 ③深放电能力强 ⑤少维护或免维护 ⑦价格低廉
②使用寿命长 ④充电效率高 ⑥工作温度范围宽
二、太阳能光伏发电系统的组成
光伏技术的科学原理与实践应用
光伏技术的科学原理与实践应用.光伏技术是一种将自然光直接转换为电能的可再生能源技术，其核心是太阳能电池。
光伏技术的基础就是光电效应，即当光子撞击金属表面时，会激发出电子，进而形成电流。
太阳能电池是光伏技术的主要应用，它的实质是利用P型半导体和N型半导体之间的PN结构，将光子的能量转化为电子的能量，从而产生电流。
太阳能电池的原理是在PN结中光子被吸收后，会将其能量传递给电子，激发其中的电子从价带跃迁到导带，产生电子-空穴对，形成光电流。
随着光伏技术的发展，太阳能电池的类型也得到了不断的更新和完善。
第一代太阳能电池是单晶硅太阳能电池，它具有较高的转换效率和可靠性，但成本较高。
第二代太阳能电池是多晶硅太阳能电池，它生产工艺简单，但效率和稳定性较低。
第三代太阳能电池是薄膜太阳能电池，它可制造成任意形状和尺寸，但效率和稳定性也较低。
第四代太阳能电池是纳米太阳能电池，其结构控制、表面修饰和界面调控等方面的研究将会引起重大的技术进步和应用前景。
光伏技术的应用非常广泛。
它可以应用于太阳能发电、热水器、照明设备、风力发电等领域。
在实际应用过程中，科学合理的设计和布局可以提高太阳能电池的效率和利用率。
同时，还需要考虑太阳辐射、天气变化、建筑朝向和阴影等因素，确保光伏设备的正常运行和稳定性。
总之，光伏技术的科学原理和实践应用一直在不断发展和完善，其潜力和前景也日益被人们所重视。
随着技术的进步，未来我们在太阳能电池的制造、应用和维护方面，也可以不断触及更为优秀和卓越的成果。
除了在太阳能领域有广泛应用，光伏技术在其他领域的应用也越来越多。
例如，在宇航领域，光伏技术为卫星、空间站等提供电源；在交通领域，光伏发电可以为公交车、火车、轮船等提供动力；在农业领域，光伏技术可以为温室、水泵等提供电力。
光伏技术的应用还有一个重要的方面就是发电。
光伏发电是目前最普遍和成熟的太阳能利用途径之一。
通过光伏发电系统，可以将太阳辐射转换为稳定的直流电。
太阳能发电技术与应用
随着物联网和人工智能技术的 发展，未来的太阳能发电系统 将更加智能化。智能电网技术 将有助于实现电能的优化调度 和分配，提高电力系统的稳定 性。
除了常见的光伏发电外，太阳 能热发电、光热储能等技术也 将得到更广泛的应用。这些技 术的应用将有助于解决不同场 景下的能源需求问题。
太阳能发电在未来的能源结构中的地位
最大功率点跟踪
通过控制算法使太阳能电池板始终工 作在最大功率点，提高发电效率。
并网设计
优化并网方式，减少对电网的冲击和 影响，实现与电网的友好互动。
储能系统优化
根据用电需求和储能设备的特性，合 理配置储能容量和充电放电策略，提 高能源利用效率。
04
太阳能发电技术的应 用场景
家庭与小型商业应用
家庭屋顶光伏系统
03
推动能源转型
随着太阳能发电技术的普及和应用，传统的化石能源将在一定程度上被
替代。这将有助于推动全球能源结构的转型，实现低碳、可持续的能源
发展目标。
THANK YOU
微电网系统
将光伏、储能与其他可再生能源相结合，形成一个独立的供 电系统，保证重要设施的持续供电。
05
太阳能发电的挑战与 前景
当前太阳能发电所面临的挑战
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
技术成熟度
尽管太阳能发电技术已 经取得了显著的进步， 但其在某些领域仍然不 够成熟。例如，光伏电 池的转换效率、储能技 术的效率和寿命等问题 仍需进一步改进。
20世纪
光伏效应的发现和应用， 太阳能电池的发明。
21世纪
太阳能发电技术的快速发 展，大规模应用和商业化 。
02
太阳能电池板技术
晶体硅太阳能电池板
太阳能电池教案：了解太阳能电池的工作原理及应用场景
太阳能电池教案：了解太阳能电池的工作原理及应用场景引言近年来，随着人们对环境和能源问题的日益关注，太阳能电池作为清洁能源的代表，受到越来越多的关注和应用。
太阳能电池被广泛地应用在太阳能发电中，节约了大量的传统能源，成为了当代清洁能源领域的杰出代表。
那么，太阳能电池是如何工作的，它的应用场景有哪些呢？下面我们就来了解一下。
一、太阳能电池的工作原理太阳能电池是将太阳光能直接转换成直流电能的一种设备。
太阳能电池受到阳光照射的时候，就会通过半导体材料内部的PN结，将光能转换成电能，达到将太阳能转换成电能的目的。
1、太阳光的转换太阳光是由能量微粒和电磁波同时组成的一种辐射能。
太阳能电池通常采用硅等半导体材料制成。
当太阳光照射到太阳能电池上时，能量微粒会与半导体材料相互作用。
2、PN结太阳能电池内部由PN结构成，PN结具有单向导电性和半导体材料的类型相反的区域。
它分为P区和N区两个区域，其中P区富含正空穴和少量负离子，而N区则富含负电子和少量正离子。
当光子照射到PN结时，光子的能量将P区内的电子能级提升到晶格结构中的价带，与N区的导带形成电子-空穴对。
3、电荷分离PN结的电荷分离是太阳能电池的核心部分。
当光子打到PN结界面处，被电子吸收后会变得有能量，动能增加，跨越电子势垒，变成自由电子；而原子从内部排出的空穴则被吸收。
这样P区就变成了空穴富集区，N区则变成电子富集区，产生电势差，将自由电子和空穴分离。
这个过程也被称为“内建电场”。
4、电子移动PN结形成的内建电场可推动电子向前流动。
电子流向集电极后再通过电路返回太阳能电池，从而形成电流。
流向 PN 结的电子叫做电流子，流向集电极的电流叫做集电流。
当电子流过负载时，就形成了电能。
这个过程被称为太阳能电池的“工作”。
二、太阳能电池的应用场景太阳能电池具有光点深度透射、节约能源、使用寿命长等特点，被广泛建设在各种工业领域。
随着清洁能源的不断发展，太阳能电池也被广泛应用到各个领域。
太阳能发电原理及应用技术
太阳能发电原理2007-06-30 17:07一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池构成，下面对各部分的功能做一个简单的介绍：1.太阳电池板太阳电池板的作用是将太阳辐射能直接转换成直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。
一般根据用户需要，将若干太阳电池板按一定方式连接，组成太阳能电池方阵，再配上适当的支架及接线盒组成。
2.充电控制器充电控制器主要由专用处理器CPU、电子元器件、显示器、开关功率管等组成。
在太阳发电系统中，充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。
同时记录并显示系统各种重要数据，如充电电流、电压等。
3.逆变器逆变器的作用就是将太阳能电池方阵和蓄电池提供的低压直流电逆变成220伏交流电，供给交流负载使用。
在很多场合，都需要提供220V AC、110V AC的交流电源。
由于太阳能的直接输出一般都是12V DC、24V DC、48V DC。
为能向220V AC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC 逆变器。
在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24V DC 的电能转换成5V DC的电能（注意，不是简单的降压）。
4.蓄电池组蓄电池组是将太阳电池方阵发出直流电贮能起来, 供负载使用。
在光伏发电系统中, 蓄电池处于浮充放电状态。
白天太阳能电池方阵给蓄电池充电,同时方阵还给负载用电,晚上负载用电全部由蓄电池供给。
因此, 要求蓄电池的自放电要小, 而且充电效率要高, 同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。
太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素：1、太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？2、系统的负载功率多大？3、系统的输出电压是多少，直流还是交流？4、系统每天需要工作多少小时？5、如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？6、负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？7、系统需求的数量。
太阳能发电原理及应用讲座原理共51页PPT
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
太阳能发电原理及应用讲座原理
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
太阳能发电技术与应用
太阳能发电技术的应用
太阳能发电在家庭中的应用
太阳能电池板： 将太阳能转化 为电能，为家 庭提供电力。
太阳能热水器： 利用太阳能将 水加热，满足 家庭热水需求。
太阳能照明： 利用太阳能电 池板和LED灯 具，提供夜间
照明。
太阳能空调： 利用太阳发电在农业中的应用
太阳能核电发电：利用太阳能光子的能量，通过核反应产生热能驱动发电机发电的过程。
太阳能发电技术的优缺点
优点：可再生、 环保、无限能源、 减少对化石燃料 的依赖
缺点：占地面积 大、储能技术不 成熟、受地理位 置和天气限制
太阳能电池板
太阳能电池板的工作原理
光电效应：当太阳光照射在太阳能电池板上时，光子能量转化为电能 光伏效应：太阳能电池板上的半导体材料吸收光子后产生电压 串联和并联：多个太阳能电池板串联和并联形成光伏系统 最大功率点跟踪：使太阳能电池板始终保持在最大功率输出状态
太阳能发电技术面临的挑战
技术成熟度：太阳能发电技术尚未 完全成熟，需要进一步研究和开发。
土地资源：太阳能发电需要大面积 的土地资源，对于土地资源有限的 地区存在一定的挑战。
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储能问题：太阳能发电存在不稳定 的问题，需要解决储能技术以实现 稳定供电。
经济成本：太阳能发电技术的成本 较高，需要降低成本以实现广泛应 用。
原理：通过太阳能 电池板将太阳能转 化为直流电能，再 利用储能装置将直 流电能储存起来。
储能方式：主要包 括电池储能、超级 电容储能、飞轮储 能等。
应用领域：广泛应 用于太阳能光伏发 电、太阳能热水器 等领域。
太阳能储能技术的类型
抽水储能：利用剩余电力将低处的水抽到高处，再利用高位水能发电 压缩空气储能：利用剩余电力将空气压缩并存储在地下，再利用压缩空气发电 飞轮储能：利用剩余电力将飞轮加速至高速旋转，再利用飞轮动能发电 化学储能：利用化学反应将剩余电力转化为化学能，再利用化学能发电