最新光伏概论教案(第五章太阳能光伏系统第一讲)
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太阳能光伏原理及应用PPT学习教案
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1、太阳能光伏利用
▪ 太阳能的主要利用形式
目前，太阳能利用主要有两个途径，即光热和光电技术。光电技 术指的是光伏发电，是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池 将太阳光能直接转化为电能。 光伏发电更高端，前景更好，在太阳能利用上将是主流，将成为代 表太阳能应用最尖端、最先进、最有潜力的一种技术。
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３、太阳能光伏利用
▪ 光伏与建筑的结合有两种方式：
(1)建筑与光伏系统相结合：把封装好的的光伏组件安装在居民住 宅或建筑物的屋顶上，再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装 置组成一个发电系统。
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３、太阳能光伏利用
▪ 光伏与建筑的结合有两种方式：
(2)建筑与光伏器件相结合：将光伏器件与建筑材料集成一体，用 光伏组件代替屋顶、窗户和外墙，形成光伏与建筑材料集成产品， 既可以当建材，又能利用绿色太阳能资源发电。
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2、建筑的高能耗及环境污染
▪ 大量燃煤、环境污染严重
1995年中国煤炭消费量占世界煤炭总消费量的29%，当年中国排放 了30 亿吨CO2占当年全球排量的13.6%,仅次于美国。（其中建筑 用能，对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25％。） 预计到2020年，中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。
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３、太阳能光伏利用
▪ 数据采集及显示系统
在建筑智能化系统中，开发并完成了太阳能光 伏系统与建筑设备自动化监控系统的接口和 集成技术。
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３、太阳能光伏利用
实现了楼宇自动化系统对太阳能光伏发电系统的二次监控，配备了 一定的数据采集系统。 此外还包括摄像机对太阳能发电板的监视，进一步提高了太阳能光 伏发电系统与公共电网之间的安全性。
1、太阳能光伏利用
▪ 太阳能的主要利用形式
目前，太阳能利用主要有两个途径，即光热和光电技术。光电技 术指的是光伏发电，是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池 将太阳光能直接转化为电能。 光伏发电更高端，前景更好，在太阳能利用上将是主流，将成为代 表太阳能应用最尖端、最先进、最有潜力的一种技术。
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３、太阳能光伏利用
▪ 光伏与建筑的结合有两种方式：
(1)建筑与光伏系统相结合：把封装好的的光伏组件安装在居民住 宅或建筑物的屋顶上，再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装 置组成一个发电系统。
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３、太阳能光伏利用
▪ 光伏与建筑的结合有两种方式：
(2)建筑与光伏器件相结合：将光伏器件与建筑材料集成一体，用 光伏组件代替屋顶、窗户和外墙，形成光伏与建筑材料集成产品， 既可以当建材，又能利用绿色太阳能资源发电。
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2、建筑的高能耗及环境污染
▪ 大量燃煤、环境污染严重
1995年中国煤炭消费量占世界煤炭总消费量的29%，当年中国排放 了30 亿吨CO2占当年全球排量的13.6%,仅次于美国。（其中建筑 用能，对全国的温室气体排放“贡献率”已经达到了25％。） 预计到2020年，中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。
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３、太阳能光伏利用
▪ 数据采集及显示系统
在建筑智能化系统中，开发并完成了太阳能光 伏系统与建筑设备自动化监控系统的接口和 集成技术。
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３、太阳能光伏利用
实现了楼宇自动化系统对太阳能光伏发电系统的二次监控，配备了 一定的数据采集系统。 此外还包括摄像机对太阳能发电板的监视，进一步提高了太阳能光 伏发电系统与公共电网之间的安全性。
太阳能光伏发电技术培训课件
能 太阳能既是一次能源，又是可再生能
概
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。
述
5
2-1
太 太阳能特点 阳 太阳能利用历史 能 太阳能利用方式
太阳能发电的方式
概 太阳能光伏发电历史和现状 述 太阳能光伏发电的优缺点
6
一、太阳能特点
2-1
太
1.太阳的构造
阳 太阳的结构共分七层：
部的Haza湖岸
24
2-1 1.太阳的构造
太
阳
从太阳的构造可见，太阳并不是一 个温度恒定的黑体，而是一个多层
能 的有不同波长发射和吸收的辐射体。
概 不过在太阳能利用中通常将它视为
述
一个温度为6000K，发射波长为 0.3～3μm的黑体。
25
2-1 2.太阳辐射的特性
太
阳
太阳常数
昼夜是由于地球自转而产生的，而
从0.23～0.7R的区域称为“辐射输能区”，
能 温度降到1.3×105K，密度下降为0.079g/ 概 cm3。
（3）对流区
述 0.7～1.0R之间称为“对流区”，温度下
降到5×103K，密度下降到10-8g/cm3。
12
2-1 1.太阳的构造
太 阳 （4）光球层
太阳的外部是一个光球层，它就是人们肉眼
1
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
2
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。
光伏概论教案(第五章太阳能光伏系统第二讲)
有逆流型并网系统
、无逆流型并网系统
无逆流型并网系统如图所示。
太阳电池的电力供给负载后即使有剩余电能，但剩余电
无逆流型并网系统
、切换型并网系统
切换型并网系统可分为一般情况下使用的系统以及自立运行切换型并网系统，后者主要在防灾等情况下使用。
自运行切换型并网系统
、直、交流型并网系统
与独立直、交流光伏系统的不同是与电力系统并用，提高了供电的可靠性。
光伏燃料电池并网系统
风光互补并网发电系统的优点有：提高再生能源利用率，通过配合使用达到最佳经济目标；构成一定的互补关系，克服光伏发电系统和风力发电电能供应不稳定的问题；大幅度减小蓄电池组的容量。
）控制比较复杂：因为使用了多种能源，所以系统需要监控每种能源的工作
地域型并网系统
并网发电系统入网申报流程
从前面可以知道，无论是哪种并网光伏发电系统，都有电能输送问题，因此
发电系统相连接时，需要与电力公司提出相关申请。
步骤申请如图所示。
并网发电系统入网申报流程
、归纳总结： 5 分钟
、并网光伏发电系统：与电力系统连接在一起的光伏发电系统。
、并网光伏系统特点：太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接人公共电网，并网系统中光伏方阵所产生的电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。
《光伏系统培训》PPT课件
蓄电池箱内安装
可整理ppt
22
蓄电池落地和上架安装
可整理ppt
23
光伏系统的安装、调试和运行（三）
• 控制器的安装 ：户用控制器一般已经安装在一体化机箱内。安装 时注意先连接蓄电池，再连接太阳电池和输出，连接时注意正负极 性并注意接线质量和安全性 ；光伏电站大型控制器一般都经过远程 运输，所以就位后先检查内部连线和螺丝是否松动，拧紧后再开始 接线。大型控制器同样要求先接入蓄电池。连接太阳电池时应当将 太阳电池的输入开关打在关断状态，以免拉弧。电站控制器一般都 有防雷和抗干扰保护，因此就会有接地端，一定要接地（< 10欧 姆）。
1 100 960
6 洗衣机 AC 220 150 1
1 100 150
7 合计
494
1826
系统：1000Wp太阳电池，48V／400Ah，逆变器> 1KVA
光伏系统对负载的要求和选择（五）
结论：
1、用高效率电器 --> 不用:白炽灯泡，使用:荧光灯 2、不用电加热器（电热水器、电暖器、电饭煲等）； 3、禁止使用：冲击钻、电焊机、空调； 4、对于冲击电流大的负荷，如电冰箱、洗衣机、电视机、
• 太阳电池的调试：安装结束要检查正负极性，测量开路电压和短路 电流，并检查接线质量；光伏电站安装完毕要先测量总的电压和电 流，如果不正常，则应当断开各个支路分别测量。
Z
正南
太阳高度角
L L
太阳方位角
冬至上午9：00
太阳电池地面安装
可整理ppt
Hale Waihona Puke 17太阳电池屋顶安装（一）
可整理ppt
18
太阳电池屋顶安装（二）
编
负载
DC/AC 电压 功率 工作
太阳能光伏培训资料
锂离子电池具有高能量密度、长寿命、环保等优点，是目前主流的储能技术之一。
直流充电技术适用于电动汽车等需要快速充电的场合，充电时间较短。
直流充电技术
交流充电技术适用于家庭等场所，充电时间较长但设备成本较低。
交流充电技术
无线充电技术适用于各种移动设备，无需连接线缆即可实现充电。
无线充电技术
充电技术
单相逆变器适用于家庭和小型商业场所，可将直流电转换为交流电供电器使用。
人工成本
系统安装、维护及运营需要一定数量的技术人员和管理人员，人工成本也是系统成本的重要组成部分。
贷款利息
如果系统建设资金不足，需要通过贷款融资，贷款利息也是系统成本的一部分。
土地租赁成本
如果系统不安装在自有土地上，需要租赁其他人的土地，会产生土地租赁成本。
太阳能光伏系统的成本构成
节省电力成本
太阳能光伏系统的经济效益
单相逆变器
三相逆变器适用于大型商业和工业场所，可提供更高的电力输出。
三相逆变器
逆变器技术
太阳能光伏系统的设计与安装
03
太阳能电池板的设计与安装
确定安装位置
选择光照充足、无遮挡、无污染的空地或屋顶作为安装场地，确保电池板能够获得最佳的光照条件。
根据用电需求、日照时间等因素，确定合适的储能系统容量，以满足夜间或阴雨天的用电需求。
太阳能光伏技术的发展趋势
发展智能光伏系统
智能光伏系统能够根据天气、季节等因素自动调节输出功率，提高系统的稳定性和可靠性。
推广分布式光伏发电
分布式光伏发电能够将太阳能转化为电能，直接供给用户使用，减少对传统能源的依赖。
太阳能光伏系统的应用前景
THANKS
感谢观看
享受补贴政策
直流充电技术适用于电动汽车等需要快速充电的场合，充电时间较短。
直流充电技术
交流充电技术适用于家庭等场所，充电时间较长但设备成本较低。
交流充电技术
无线充电技术适用于各种移动设备，无需连接线缆即可实现充电。
无线充电技术
充电技术
单相逆变器适用于家庭和小型商业场所，可将直流电转换为交流电供电器使用。
人工成本
系统安装、维护及运营需要一定数量的技术人员和管理人员，人工成本也是系统成本的重要组成部分。
贷款利息
如果系统建设资金不足，需要通过贷款融资，贷款利息也是系统成本的一部分。
土地租赁成本
如果系统不安装在自有土地上，需要租赁其他人的土地，会产生土地租赁成本。
太阳能光伏系统的成本构成
节省电力成本
太阳能光伏系统的经济效益
单相逆变器
三相逆变器适用于大型商业和工业场所，可提供更高的电力输出。
三相逆变器
逆变器技术
太阳能光伏系统的设计与安装
03
太阳能电池板的设计与安装
确定安装位置
选择光照充足、无遮挡、无污染的空地或屋顶作为安装场地，确保电池板能够获得最佳的光照条件。
根据用电需求、日照时间等因素，确定合适的储能系统容量，以满足夜间或阴雨天的用电需求。
太阳能光伏技术的发展趋势
发展智能光伏系统
智能光伏系统能够根据天气、季节等因素自动调节输出功率，提高系统的稳定性和可靠性。
推广分布式光伏发电
分布式光伏发电能够将太阳能转化为电能，直接供给用户使用，减少对传统能源的依赖。
太阳能光伏系统的应用前景
THANKS
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[并网太阳能光伏发电系统教案]第1讲太阳能并网发电系统概论
![[并网太阳能光伏发电系统教案]第1讲太阳能并网发电系统概论](https://img.taocdn.com/s3/m/d82f580ce87101f69e319573.png)
Ⅲ、讲授新课：分钟
1.1太阳能在未来能源结构中的地位
国际能源机构预测，全世界煤炭只能用220年，油气开采峰值位于2010年附近，并将在30～60年后消耗殆尽。我国的能源形势更加严峻，据统计，我国的煤只可开采80年，天然气只可开采30年，石油只够开采20年。根据课本图1-1可得出一下结论：
（1）能源需求和供应将持续上升；
2004年世界光伏电池产量达到1256MW，年增长率高达68%，2005年产量达1818 MW，增长率仍有45%；
世界光伏发电的高速发展主要表现在以下几方面：
（1）光伏电池产量持续增长；
（2）生产规模不断扩大；
(3)光伏市场飞速膨胀；
（4）新技术不断出现，电池效率不断提高；
（5）光伏电池、组件的成本不断降低。
授课日期/班级
教学目的
1了解太阳能在未来结构中的地位
2掌握太阳能利用方式分类
3了解国内外光伏发电现状及发展前景
教学重点
太阳能利用方式分类
教学难点
太阳能利用方式分类
教学准备
教案、教参
教学方法
讲授法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：分
点名，确认人数。填写教学日志（一）、（二）。
Ⅱ、复习旧课，导入新课：分钟
由工业革命开创的现代文明，都是建立在大规模开采、使用化石燃料的基础上的，“石油是工业的血液、煤是工业的粮食”就是这一现状的最好诠释。但是，人类已经开始面对潜在能源危机——化石燃料终将枯萎。根据国际能源机构预测，全世界煤炭只能用220年，油气开采峰值位于2010年附近，并将在30～60年后消耗殆尽。我国的能源形势更加严峻，据统计，我国的煤只可开采80年，天然气只可开采30年，石油只够开采20年。全世界能源结构将在本世纪发生根本改变。
1.1太阳能在未来能源结构中的地位
国际能源机构预测，全世界煤炭只能用220年，油气开采峰值位于2010年附近，并将在30～60年后消耗殆尽。我国的能源形势更加严峻，据统计，我国的煤只可开采80年，天然气只可开采30年，石油只够开采20年。根据课本图1-1可得出一下结论：
（1）能源需求和供应将持续上升；
2004年世界光伏电池产量达到1256MW，年增长率高达68%，2005年产量达1818 MW，增长率仍有45%；
世界光伏发电的高速发展主要表现在以下几方面：
（1）光伏电池产量持续增长；
（2）生产规模不断扩大；
(3)光伏市场飞速膨胀；
（4）新技术不断出现，电池效率不断提高；
（5）光伏电池、组件的成本不断降低。
授课日期/班级
教学目的
1了解太阳能在未来结构中的地位
2掌握太阳能利用方式分类
3了解国内外光伏发电现状及发展前景
教学重点
太阳能利用方式分类
教学难点
太阳能利用方式分类
教学准备
教案、教参
教学方法
讲授法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：分
点名，确认人数。填写教学日志（一）、（二）。
Ⅱ、复习旧课，导入新课：分钟
由工业革命开创的现代文明，都是建立在大规模开采、使用化石燃料的基础上的，“石油是工业的血液、煤是工业的粮食”就是这一现状的最好诠释。但是，人类已经开始面对潜在能源危机——化石燃料终将枯萎。根据国际能源机构预测，全世界煤炭只能用220年，油气开采峰值位于2010年附近，并将在30～60年后消耗殆尽。我国的能源形势更加严峻，据统计，我国的煤只可开采80年，天然气只可开采30年，石油只够开采20年。全世界能源结构将在本世纪发生根本改变。
太阳能光伏培训资料
控制器工作原理
控制器主要作用是控制太阳能电池板和逆变器之间的连接 和断开，以及控制充电和放电过程。
逆变器工作原理
逆变器是将直流电转换为交流电的装置，它将太阳能电池 板产生的直流电转换为家庭和企业使用的交流电。
太阳能光伏应用领域
住宅用光伏发电系统
住宅用光伏发电系统通常安装 在屋顶或阳台，利用阳光发电
钙钛矿太阳能电池等新型技术的研发 有望推动产业技术突破和市场拓展。
在建筑领域，太阳能光伏与建筑一体 化将是未来的重要发展方向，将有助 于提高建筑物能效和减少碳排放。
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电价对比
太阳能光伏发电系统的电价通常低于 传统的化石燃料发电方式。根据不同 的研究，太阳能光伏发电的电价已经 降至每千瓦时0.05到0.35美元之间， 而化石燃料发电的电价则通常在每千 瓦时0.03到0.15美元之间。
太阳能光伏发电系统的电价差异主要 取决于系统的规模、地理位置、光照 条件以及电力需求等因素。在一些光 照条件较差的地区，太阳能光伏发电 系统的电价可能会高于化石燃料发电 。但是，在光照条件充足且电力需求 较大的地区，太阳能光伏发电系统的 电价通常低于化石燃料发电。
安装步骤与注意事项
组装光伏板、逆变器 、电池等组件。
进行系统调试和验收 。
连接电缆，确保安全 可靠。
安装步骤与注意事项
01
注意事项
02
03
04
确保安装位置符合安全要求， 远离易燃、易爆物品。
严格按照操作规程进行，避免 误操作导致设备损坏或安全事
故。
对于不同型号、规格的光伏组 件，需按照要求进行选型和配
设备选型
根据客户需求和系统设计要求， 选择合适的设备型号和规格，如 太阳能电池组件、逆变器、配电 柜等。
控制器主要作用是控制太阳能电池板和逆变器之间的连接 和断开，以及控制充电和放电过程。
逆变器工作原理
逆变器是将直流电转换为交流电的装置，它将太阳能电池 板产生的直流电转换为家庭和企业使用的交流电。
太阳能光伏应用领域
住宅用光伏发电系统
住宅用光伏发电系统通常安装 在屋顶或阳台，利用阳光发电
钙钛矿太阳能电池等新型技术的研发 有望推动产业技术突破和市场拓展。
在建筑领域，太阳能光伏与建筑一体 化将是未来的重要发展方向，将有助 于提高建筑物能效和减少碳排放。
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电价对比
太阳能光伏发电系统的电价通常低于 传统的化石燃料发电方式。根据不同 的研究，太阳能光伏发电的电价已经 降至每千瓦时0.05到0.35美元之间， 而化石燃料发电的电价则通常在每千 瓦时0.03到0.15美元之间。
太阳能光伏发电系统的电价差异主要 取决于系统的规模、地理位置、光照 条件以及电力需求等因素。在一些光 照条件较差的地区，太阳能光伏发电 系统的电价可能会高于化石燃料发电 。但是，在光照条件充足且电力需求 较大的地区，太阳能光伏发电系统的 电价通常低于化石燃料发电。
安装步骤与注意事项
组装光伏板、逆变器 、电池等组件。
进行系统调试和验收 。
连接电缆，确保安全 可靠。
安装步骤与注意事项
01
注意事项
02
03
04
确保安装位置符合安全要求， 远离易燃、易爆物品。
严格按照操作规程进行，避免 误操作导致设备损坏或安全事
故。
对于不同型号、规格的光伏组 件，需按照要求进行选型和配
设备选型
根据客户需求和系统设计要求， 选择合适的设备型号和规格，如 太阳能电池组件、逆变器、配电 柜等。
光伏发电概论第五章太阳电池组件(第一讲)
组件单体电池的连接方式及要求及晶体硅太阳电池组件的结构
教学难点
常见的太阳电池组件分类方法及组件单体电池的连接方式及要求
教学准备
教科书 教案
教学方法
讲授法 Ⅰ、课堂组织： 3 分钟 点名 维护纪律
教
Ⅱ、复习旧课，导入新课： 5 分钟 1、提问部分同学； 2、讲评上次作业； 3、总结复习上次课程知识点； 4、引入本次课程主要内容。 Ⅲ、讲授新课： 72 分钟
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光伏发电概论课程教案
增加；并联连接方式则可在不改变输出电压的情况下，使输出电流成比例地增 加；而串、并联混合连接方式则既可增加组件的输出电压，又可增加组件的输 出电流。 组件制作时电池连接要注意非相同特性问题：在实际应用中，电池都具有不同 的特性，输出最小的电池限制了整个组件的总输出。组件中电池的最大输出的 总和与组件实际达到的最大输出之间的差别就是失谐损耗。 将单体电池连接起来主要有串联和并联两种方式，也可以同时采用这两种方式而形 成串、并联混合连接方式。如果每个单体电池的性能是一致的，多个单体电池的串联连 接可在不改变输出电流的情况下，使输出电压成比例地增加；并联连接方式则可在不改 变输出电压的情况下，使输出电流成比例地增加；而串、并联混合连接方式则既可增加 组件的输出电压，又可增加组件的输出电流。 在实际情况中，所有电池都具有不同的特性，输出最小的电池限制了整个组件的总 输出。组件中电池的最大输出的总和与组件实际达到的最大输出之间的差别就是失谐损 耗。因此，组件制作时电池连接要注意非相同特性的电池问题。 4.3.2 晶体硅太阳电池组件的结构 晶体硅太阳电池组件一般有表面罩、背面罩、边框、粘接剂、硅太阳电池、引 线、填充材料、连接盒、旁通二极管构成。 太阳电池片、EVA 胶膜、低铁钢化玻璃、 TPF 背膜组成的元件在 真空下加热层压成为 一个整体， 最后经安装 防腐铝合金边框和接 线盒，成为组件成品。
光伏概论教案(第五章太阳能光伏系统第一讲)
5.3.1独立光伏系统概述独立光伏系统是不与常规电力系统相连而孤立运行的光伏发电系统。
独立太阳能光伏系统主要用于远离电网、不需并网和备用电源、夜间阴雨天不需要电网供电而又必须电力的地方。
常建设在远离电网的偏远地区或作为野外移动式便携电源。
独立光伏系统有光伏阵列、储能装置、电能变换装置、控制系统和配电设备组成。
从太阳电池的输入输出特性可知，当电流增加时电压会降低，因此，太阳电池特性存在最大功率时的最佳动作点，通过功率调节器件的调节，改变电压使功率向增加的方向变化，将光伏组件产生的最大直流电能及时的尽可能多的提供给负载，使PV系统的系统能量利用效率尽可能高。
独立光伏系统是不与常规电力系统相连而孤立运行的发电系统，通常建设在远离电网的偏远地区或作为野外移动式便携电源。
它由光伏阵列、储能装置、电能变换装置、控制系统和配电设备组成。
光伏阵列接收太阳能并转换为电能，发出的电能经逆变器变换成用电负载所需要的合格电力，经配电设备向负载供电，并将发电与负载用电之剩余的电能供给充电器向蓄电池充电。
控制系统则采用光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)、能量管理和逆变器输出控制。
太阳能发电的特点是白天发电，而负荷往往是全天候用电，因此在光伏发电系统中储能元件是必不可少的。
工程上使用的储能元件主要是蓄电池，科学研究中也有使用超级电容器、超导储能器件的，但限于成本过高尚未达到实用。
从负载用电时间上划分的光伏发电系统有白天用电的光伏发电系统、夜间用电的光伏发电系统和昼夜用电的光伏发电系统。
白天用电的负载包括计算机、光伏空调器、光伏水泵等。
理论上，供给此类负荷的光伏发电系统不需要储能器件，一定程度上降低了系统造价。
在光照充足条件下，负载能正常工作。
该系统工作特点是光伏阵列发电全部供给负载使用，发电和用电是平衡的。
负载用电受环境因素影响较大，工程实际中由于太阳光照、云层、风沙等天气因素变化较大，加之光伏电池负载特性较软，系统为了稳定运行往往也接人一定容量的储能元件，同时此储能元件也可以在一定程度上提高光伏电池发电的利用率，以应付负载的冲击性波动或冲击性启动等造成的电压剧烈波动。
太阳能光伏发电系统课程设计
绪论能源短缺是当今社会中的热点问题，它直接制约着经济和社会的发展，可再生能源的利用也就成了当今世界关注的焦点之一。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。
广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。
近年来太阳能的利用得到了世界各国的广泛关注，美国、日本、德国相继提出了“阳光计划”、“节能计划”等大力发展太阳能光伏发电技术。
自“六五”以来我国政府也一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。
同时，照明作为日常生活中不可缺少的一部分，成为了世界各国的一项重要的能源消耗，据统计照明用电占我国总发电量的10％以上，绿色节能照明的应用越来越受到重视。
我国在1996年就提出了“绿色照明工程”，主要就是为了解决与照明相关的能源供应问题，新型的照明光源LED 发光产品在照明和装饰领域逐渐受到世人的瞩目。
太阳能电池板和LED都是由半导体材料构成的，随着半导体材料技术的更加完善必将推动太阳能和LED的进一步发展。
将太阳能和LED结合起来为节能照明技术提供了新的解决方案。
一、课程设计报告内容1.太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池吸收阳光，将太阳的光能直接变成电能输出。
光伏发电系统主要由太阳能光伏电池、储能电池、充放电电路、光源及控制电路等组成，系统的组成框图如图1所示：系统各部分容量的选取配合，需要综合考虑成本、效率和可靠性。
太阳能电池将太阳能转变成电能，一部分用来给直流负载LED供电，另一部分储存在蓄电池中。
当没有太阳光或者光线暗时，LED照明系统所需要的能量不够的部分由蓄电池提供。
LED照明部分不仅可以实现昼夜照明，同时采用了自动调光技术，可以使室内的光线保持恒定。
图1 光伏发电系统组成框图太阳能电池是太阳能照明系统的输入，为整个系统提供照明和控制所需电能。
在白天光照条件下，太阳能电池将所接收的光能转换为电能，经充电电路对蓄电池充电；天黑后，太阳能电池停止工作，输出端开路。
光伏系统讲义(内部资料)
日照时间:时间长,接受的太阳辐射能多; ●日照时间:时间长,接受的太阳辐射能多; ●海拔高度:影响大气质量及大气透明度; 海拔高度:影响大气质量及大气透明度; 地形地貌:在太阳斜照时，高大的山峰、 ●地形地貌:在太阳斜照时，高大的山峰、树林及 房屋等建筑物也会档住阳光,冬季更为突出。。 房屋等建筑物也会档住阳光,冬季更为突出。。
高海拔地区气压低，柴油发电机效率降低，输出功率减少。
缺点： 缺点：
初投资费用高： 1．初投资费用高：由于初投资高，须进行单个系统的经济性评 估及多种方案比较。如果初投资减少，常规燃料成本上升， 则光伏系统将更具有竞争力。 日照不稳定： 2．日照不稳定：天气对任何太阳能系统的功率输出都有很大影 响。气候或场地条件变化时，系统设计都要随之改变。 3．需储能装置 需储能装置(独立系统)：没有阳光不能发电, 需使用蓄电池 储能，增加了系统规模、成本及维护工作量。 效率有待改进： 4．效率有待改进：从投资的有效性出发，要求高效率的使用光 伏系统资源。用户须使用高效率的负载设备。 需技术培训： 5．需技术培训：光伏系统使用了很多人们不熟悉的新技术，因 此，用户在使用光伏系统前，都需要经过技术培训。
中国陆地太阳能辐照量分布图
▋影响地球表面太阳辐射能的因素 : （1）地球相对太阳位置的影响: 地球相对太阳位置的影响: ●太阳高度 ●地理纬度 （2）大气条件对太阳辐射的影响: 大气条件对太阳辐射的影响: ●大气质量 ●大气透明度 （3）地理环境位置的影响: 地理环境位置的影响: ●日照时间 ●海拔高度 ●地形地貌
●一年四季的太阳窗时间不同，夏季的太阳窗比冬季的大; 一年四季的太阳窗时间不同，夏季的太阳窗比冬季的大; ●太阳窗大小受季节影响，还与场地周围的环境条件有关; 太阳窗大小受季节影响，还与场地周围的环境条件有关; ●一般太阳窗时间段达到上午9点～下午3点已能满足条件。 一般太阳窗时间段达到上午9 下午3点已能满足条件。 ●欲准确地测定太阳窗，首先需查询当地不同季节太阳日出 欲准确地测定太阳窗， 日落的方位角和正午的高度角（仰角）， ），再据场地条件加 日落的方位角和正午的高度角（仰角），再据场地条件加 以修正。如果仅需要近似的场地“太阳窗”时间， 以修正。如果仅需要近似的场地“太阳窗”时间，则通过 目 测即可。 测即可。
光伏发电概论第五章 太阳电池组件(第二讲)
太阳电池组件生产工艺流程及组件生产工艺环节的要求
教学准备
教科书教案
教学方法
讲授法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：3分钟
点名维护纪律
Ⅱ、复习旧课，导入新课：5分钟
1、提问部分同学；
2、讲评上次作业；
3、总结复习上次课程知识点；
4、引入本次课程主要内容。
Ⅲ、讲授新课：72分钟
第四章太阳电池组件（第二讲）
4.3.3薄膜太阳电池组件的结构
作上盖板的材料有：钢化玻璃、聚丙烯酸类树脂、氟化乙烯丙烯、透明聚醋、聚碳酸醋等。目前，低铁钢化玻璃是最为普遍的上盖板材料。
2、黏结剂
用于太阳能电池组件外框的密封、太阳能电池组件接线盒的粘接。主要有室温固化硅橡胶、氟化乙烯丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、透明双氧树脂、聚醋酸乙烯等。一般要求为：在可见光范围内具有高透光性；具有弹性；具有良好的电绝缘性能；能适用自动化的组件封装。
边框的作用：增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。
高压测试目的：测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。
组件测试要求检测出的参数：开路电压、短路电流、工作电压、工作电流、最大输出功率、曲线因子、光电转换效率、串联电阻、并联电阻及I-V曲线等。
电池测试：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。
2、主要工艺介绍
电压测试目的：将具有相同特性太阳电池组合在一起。
正面焊接操作：是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上。
教学准备
教科书教案
教学方法
讲授法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：3分钟
点名维护纪律
Ⅱ、复习旧课，导入新课：5分钟
1、提问部分同学；
2、讲评上次作业；
3、总结复习上次课程知识点；
4、引入本次课程主要内容。
Ⅲ、讲授新课：72分钟
第四章太阳电池组件（第二讲）
4.3.3薄膜太阳电池组件的结构
作上盖板的材料有：钢化玻璃、聚丙烯酸类树脂、氟化乙烯丙烯、透明聚醋、聚碳酸醋等。目前，低铁钢化玻璃是最为普遍的上盖板材料。
2、黏结剂
用于太阳能电池组件外框的密封、太阳能电池组件接线盒的粘接。主要有室温固化硅橡胶、氟化乙烯丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、透明双氧树脂、聚醋酸乙烯等。一般要求为：在可见光范围内具有高透光性；具有弹性；具有良好的电绝缘性能；能适用自动化的组件封装。
边框的作用：增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。
高压测试目的：测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。
组件测试要求检测出的参数：开路电压、短路电流、工作电压、工作电流、最大输出功率、曲线因子、光电转换效率、串联电阻、并联电阻及I-V曲线等。
电池测试：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。
2、主要工艺介绍
电压测试目的：将具有相同特性太阳电池组合在一起。
正面焊接操作：是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上。
第五章光伏并网发电电气系统设计 《太阳能光伏并网发电系统设计与应用》课件
9/30/2020
北京建筑大学 李英姿
12
第三节 并网控制与保护系统设计
2. 电压及无功调节
（1）调节的方式包括调节光伏发 电站逆变器输出的无功功率、无功补 偿设备的投入量和变压器的电压比。
（4）接入500kV及以上电压等级公用电网的 光伏发电站，其配置的感性无功容量能够补偿 光伏发电站送出线路的全部充电无功功率。
（5）在并网线路同时T接有其他用电负 荷的情况下，光伏发电站防孤岛效应保护动 作时间应小于电网侧线路保护重合闸时间。
（6）接入66kV及以上电压等级的大、中
（3）小型光伏发电站应具备快速检 型光伏发电站应装设专用故障记录装置。故
测孤岛且立即断开与电网连接的能力，其 障记录装置应记录故障前10s到故障后60s的
北京建筑大学 李英姿
6
第一节 并网方式设计
五、接入电网点
以专线接入 公用电网
9/30/2020
北京建筑大学 李英姿
T接方式接 入公用电网
接入用户 内部电网
7
第二节 并网逆变方式设计
一、集中式逆变器
9/30/2020
北京建筑大学 李英姿
8
第二节 并网逆变方式设计
二、集成式逆变器
9/30/2020
（2）大、中型光伏发电站应配置
（5）T接于公用电网和接入用户内部电网，
无功电压控制系统。
结合电网的实际情况论证其配置无功装置的类
（3）专线接入220kV及以下电压 型及容量。 等 其 发级配电公置站用的送电感出网性线的无路大功的、容一中量半型能充光够电伏补无发偿功电光功站伏率，。额前定或（功滞6率后）的）小，5型0输％光出时伏有，发功功电功率站率因输在数出2应有0不％功小～功于5率00%大.之9于8间（其时超，
光伏理论基础光伏发电理论教程
固体、晶体和非晶体
固体
晶 体：
1
2
3
6
5
4
长程有序 在微米级范围内，构成物质的原子、分子按一定的规律，周期性排列
不具有长程有序，而具有短程有序
非晶体：
晶体宏观特性：
规则的几何形状（自限性）： 晶体具有自发形成规则的几何外形的特性
2.固定的熔点： 晶体在完全熔化之前温度不会升高,有固定的熔点。
X射线衍射图谱中，衍射波峰的宽度与晶体粒子的大小有关，波峰越宽，晶粒越小
图1-11 石英晶体的若干外形
8. 晶体的均匀性 由于同一个晶体的各个不同部分，质点的分布是一样的，所以晶体的各个部分的物理性质与化学性质也是相同的，这就是晶体的均一性。 9. 晶面角守恒 由于外界条件的差异，晶体中某组晶面可以相对地变小、甚至消失。所以，晶体中晶面的大小和形状并不是 单一的；但是相应的晶面之间的夹角都是固定不变的 。
周期性排列的是金属原子或金属离子
图1-7 NaCl晶体结构
半导体
01
元素半导体——硅、锗、硒
02
化合物半导体
03
-Ⅴ族（如砷化镓、磷化镓、磷化铟等）
04
-Ⅵ族（如硫化镉、硒化镉、碲化锌、硫化锌等）
05
-Ⅵ族（如硫化铅、硒化铅等）
06
-Ⅳ族（如碳化硅）化合物
07
氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物)
固体
外观
微观结构
自范性
各向异性
熔点
晶体
非晶体
本质区别
具有规则的几何外形
有
粒子在三维空间周期性有序排列
各向异性
固定
不具有规则的几何外形
没有
粒子排列相对无序
太阳能光伏系统认识(教学课件PPT)
0.1太阳能光伏系统认识
光伏发电应用
案例引导：组装最小光伏发电系统。 咨询 计划 决策 实施 分析 (分析光通量与电池组件输出功率的关系)0.1太阳能光伏系统认识
光伏发电应用实施例
0.1太阳能光伏系统认识 情景7 反馈电路及其应用
0.1太阳能光伏系统认识
【案例引导】光伏发电系统应用
太阳能玩具
太阳能与建筑相结合
大型太阳能电站
0.1太阳能光伏系统认识
光伏发电应用
任务目标： 了解光伏发电的应用领域； 掌握目前光伏发电主要应用方式； 掌握我国光伏发电十二五发展规划的方向及目标。 任务描述： 我国是太阳能光伏电池生产大国，从2007年开始，电池组件产量一直 是全球第一，但从市场应用角度来看，我国太阳能光伏应用所占比重较 小。从当前光伏发电系统应用方向来看，主要面向光伏电子产品和光伏 电站建设领域。了解当前光伏发电主要应用领域及我国光伏发电建设目 标，掌握光伏发应用的主要方式，是我们应用光伏发电的前提。
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9、掌握大型太阳能供电系统及混合供电系统构成、特点
5.1光伏系统的组成和原理
光伏发电系统：是由光伏阵列、充放电控制器、逆变器、电缆、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其他蓄能和辅助发电设备、负载等构成。
光伏系统的定义：包含逆变器和相关平衡系统（BOS）以及具有一个公共连接点在内的太阳电池方阵在内的系统。
并网光伏系统根据太阳能光伏系统是否向电网送电可分为逆潮流系统和无逆潮流系统。然后根据有无蓄电池分为有蓄电池逆潮流系统、无蓄电池逆潮流蓄电系统、有蓄电池无逆潮流系统、无蓄电池逆潮流系统。
5.3独立光伏系统
5.3.1独立光伏系统概述
独立光伏系统是不与常规电力系统相连而孤立运行的光伏发电系统。
独立太阳能光伏系统主要用于远离电网、不需并网和备用电源、夜间阴雨天不需要电网供电而又必须电力的地方。常建设在远离电网的偏远地区或作为野外移动式便携电源。
课时授课计划
授课日期
授课节次
授课班级
教学
目的
教学
重点
光伏系统的组成、独立光伏系统分类中混合光伏系统
教学
难点
1、光伏系统的组成
2、独立光伏系统分类中混合光伏系统的特点
教学
准备
教材、教案、参考书
教学
方法
讲述法
教
学
过
程
、课堂组织：3分钟
清点人数，维持纪律。
、导入新课：5分钟1、总结第 Nhomakorabea学期学习情况；
2、提出新学期要求；
蓄电池：储存太阳能电池板产生的电能，在必要时,向负荷提供直流电力。将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。
光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3-2W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。
光伏发电系统是由光伏阵列、充放电控制器、逆变器、电缆、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其他蓄能和辅助发电设备、负载等构成。
逆变器：将直流输入电力转换成交流电力输出。在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。
太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器，将直流电转换成交流电。
太阳能电池阵列：吸收太阳能,将光能转换成直流电能。太阳电池组件按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。
控制器：控制蓄电池的充放电深度，延长蓄电池寿命。它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势。
3、引入本次课程主要内容。
、讲授新课：72分钟
课时授课计划
教
学
过
程
第五章太阳能光伏系统（第一讲）
本讲主要内容：
1、掌握光伏系统的组成
2、掌握光伏系统组成部分的作用
3、掌握光伏系统的工作原理
4、了解光伏系统的分类
5、掌握独立光伏系统的概念
6、了解独立光伏系统的的基本情况
7、了解独立光伏系统的种类
8、了解不同种类独立光伏系统的构成及特点
5.2光伏系统的分类
光伏系统分类：一般将光伏系统分为独立光伏系统、并网光伏系统。
独立太阳能光伏系统根据负载情况又可分为专用负载系统和一般负载系统。专用负载系统是指太阳电池的出力与负载一一对应。一般负载系统是指在一定范围内以不特定的负载为对象。对两种负载根据直流或交流形式供电又可以继续细分直流专用负载系统、交流专用负载系统、直流一般负载系统、交流一般负载系统。
光伏系统具有很多优点，没有转动部件，不产生噪声；没有空气污染，不排放废水；没有燃烧过程，不需要燃料；维修保养简单，维护费用低；运行可靠性，稳定性好；作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；根据需要很容易扩大发电规模，等等。
光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。应用领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。
§8-2购物环境与消费行为2004年3月20日独立光伏系统有光伏阵列、储能装置、电能变换装置、控制系统和配电设备组成。
从太阳电池的输入输出特性可知，当电流增加时电压会降低，因此，太阳电池特性存在最大功率时的最佳动作点，通过功率调节器件的调节，改变电压使功率向增加的方向变化，将光伏组件产生的最大直流电能及时的尽可能多的提供给负载，使PV系统的系统能量利用效率尽可能高。
独立光伏系统是不与常规电力系统相连而孤立运行的发电系统，通常建设在远离电网的偏远地区或作为野外移动式便携电源。它由光伏阵列、储能装置、电能变换装置、控制系统和配电设备组成。光伏阵列接收太阳能并转换为电能，发出的电能经逆变器变换成用电负载所需要的合格电力，经配电设备向负载供电，并将发电与负载用电之剩余的电能供给充电器向蓄电池充电。控制系统则采用光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)、能量管理和逆变器输出控制。太阳能发电的特点是白天发电，而负荷往往是全天候用电，因此在光伏发电系统中储能元件是必不可少的。工程上使用的储能元件主要是蓄电池，科学研究中也有使用超级电容器、超导储能器件的，但限于成本过高尚未达到实用。从负载用电时间上划分的光伏发电系统有白天用电的光伏发电系统、夜间用电的光伏发电系统和昼夜用电的光伏发电系统。
5.1光伏系统的组成和原理
光伏发电系统：是由光伏阵列、充放电控制器、逆变器、电缆、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其他蓄能和辅助发电设备、负载等构成。
光伏系统的定义：包含逆变器和相关平衡系统（BOS）以及具有一个公共连接点在内的太阳电池方阵在内的系统。
并网光伏系统根据太阳能光伏系统是否向电网送电可分为逆潮流系统和无逆潮流系统。然后根据有无蓄电池分为有蓄电池逆潮流系统、无蓄电池逆潮流蓄电系统、有蓄电池无逆潮流系统、无蓄电池逆潮流系统。
5.3独立光伏系统
5.3.1独立光伏系统概述
独立光伏系统是不与常规电力系统相连而孤立运行的光伏发电系统。
独立太阳能光伏系统主要用于远离电网、不需并网和备用电源、夜间阴雨天不需要电网供电而又必须电力的地方。常建设在远离电网的偏远地区或作为野外移动式便携电源。
课时授课计划
授课日期
授课节次
授课班级
教学
目的
教学
重点
光伏系统的组成、独立光伏系统分类中混合光伏系统
教学
难点
1、光伏系统的组成
2、独立光伏系统分类中混合光伏系统的特点
教学
准备
教材、教案、参考书
教学
方法
讲述法
教
学
过
程
、课堂组织：3分钟
清点人数，维持纪律。
、导入新课：5分钟1、总结第 Nhomakorabea学期学习情况；
2、提出新学期要求；
蓄电池：储存太阳能电池板产生的电能，在必要时,向负荷提供直流电力。将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。
光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3-2W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。
光伏发电系统是由光伏阵列、充放电控制器、逆变器、电缆、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其他蓄能和辅助发电设备、负载等构成。
逆变器：将直流输入电力转换成交流电力输出。在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。
太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器，将直流电转换成交流电。
太阳能电池阵列：吸收太阳能,将光能转换成直流电能。太阳电池组件按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。
控制器：控制蓄电池的充放电深度，延长蓄电池寿命。它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势。
3、引入本次课程主要内容。
、讲授新课：72分钟
课时授课计划
教
学
过
程
第五章太阳能光伏系统（第一讲）
本讲主要内容：
1、掌握光伏系统的组成
2、掌握光伏系统组成部分的作用
3、掌握光伏系统的工作原理
4、了解光伏系统的分类
5、掌握独立光伏系统的概念
6、了解独立光伏系统的的基本情况
7、了解独立光伏系统的种类
8、了解不同种类独立光伏系统的构成及特点
5.2光伏系统的分类
光伏系统分类：一般将光伏系统分为独立光伏系统、并网光伏系统。
独立太阳能光伏系统根据负载情况又可分为专用负载系统和一般负载系统。专用负载系统是指太阳电池的出力与负载一一对应。一般负载系统是指在一定范围内以不特定的负载为对象。对两种负载根据直流或交流形式供电又可以继续细分直流专用负载系统、交流专用负载系统、直流一般负载系统、交流一般负载系统。
光伏系统具有很多优点，没有转动部件，不产生噪声；没有空气污染，不排放废水；没有燃烧过程，不需要燃料；维修保养简单，维护费用低；运行可靠性，稳定性好；作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；根据需要很容易扩大发电规模，等等。
光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。应用领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。
§8-2购物环境与消费行为2004年3月20日独立光伏系统有光伏阵列、储能装置、电能变换装置、控制系统和配电设备组成。
从太阳电池的输入输出特性可知，当电流增加时电压会降低，因此，太阳电池特性存在最大功率时的最佳动作点，通过功率调节器件的调节，改变电压使功率向增加的方向变化，将光伏组件产生的最大直流电能及时的尽可能多的提供给负载，使PV系统的系统能量利用效率尽可能高。
独立光伏系统是不与常规电力系统相连而孤立运行的发电系统，通常建设在远离电网的偏远地区或作为野外移动式便携电源。它由光伏阵列、储能装置、电能变换装置、控制系统和配电设备组成。光伏阵列接收太阳能并转换为电能，发出的电能经逆变器变换成用电负载所需要的合格电力，经配电设备向负载供电，并将发电与负载用电之剩余的电能供给充电器向蓄电池充电。控制系统则采用光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)、能量管理和逆变器输出控制。太阳能发电的特点是白天发电，而负荷往往是全天候用电，因此在光伏发电系统中储能元件是必不可少的。工程上使用的储能元件主要是蓄电池，科学研究中也有使用超级电容器、超导储能器件的，但限于成本过高尚未达到实用。从负载用电时间上划分的光伏发电系统有白天用电的光伏发电系统、夜间用电的光伏发电系统和昼夜用电的光伏发电系统。