太阳能光伏系统概论第三章下(C)本章完
太阳能光伏发电系统原理与应用技术：第1章 太阳能光伏发电系统概论
能源消耗增加自然生态破坏、人造气体增加环境恶 化（吸收7～13m辐射能，阻碍地球能量的正常逃逸 ）。
温室效应
图1-1 当地球和太阳都被视为黑体时，地球吸收和向外辐射的光谱能譜分布 （图中两条曲线的峰值已被归一化处理，并且水平轴坐标尺度是对数尺度）
温室效应
尽管因为其十足的实用性和经济性，太阳 能电池在今天被人们所使用着，但是使用太阳能发 电的潜在好处就是，光伏发电是所有发电方式中对 环境最友好的一种。发电对环境的影响，特别是温 室效应，是又一个促使人们研究太阳能发电的因素。 接下来将给出对温室效应的简短概述。
存了能量，让地球保暖。大气层使地球平均温度保持在
15°C左右，比月球的高33°C。
二氧化碳强烈地吸收波长在13-19微米波段的辐射，
而另外一种大气气体——水蒸气，能强烈吸收波长在4-7微
米波段的辐射。
大多数逃逸出地球的辐射的波长集中在7-13微米波段这个
“窗口”。
10
温室效应
人类活动正在不断地向大气排放“人造气
体”，这些气体能吸收波长在7-13微米范围内的
辐射，特别是二氧化碳、甲烷、臭氧、氮氧化物以
及含氯氟烃（CFC’S）。这些气体阻碍了热能的正
常逃逸并有可能使地表温度升高。
现有的证据显示，到2030年，起效果的CO2水 平将是现在的两倍。致使全球温度升高1到4度。
这将引起风的流动模式和降雨量的变化，其结果可
些新兴平台。
第1章 太阳能光伏发电系统概论
太阳能光伏发电系统：
太阳太阳能太阳能电池蓄电池控制器 逆变器光伏发电系统 + 风光互补发电系统
1.1 太阳能光伏发电的重要意义
1.1.1世界能源危机日益加剧
光伏发电系统概论
工程实例97-98年，S-W效应），以后发电量基本保持稳定。
2.BIPV技术和工程是可靠稳定的。
以上BIPV的诸多优势，将极大激励未来建筑光伏发电系统的发展
建筑光伏市场现状与未来趋势
100 80 60 40 20 0 德国
西班牙
意大利
法国
建筑光伏发电系统 地面发电系统
2019年欧洲建筑光伏发电和地面光伏发电系统比例
100 80
60
40
20
0 德国
西班牙 意大利
法国
美国
建筑光伏发电系统 地面发电系统
2019年欧美建筑光伏发电和地面光伏发电系统比例
2020年中国发展规划
PV Market by 2020
Market
Installed PV（MWp) Market Share（％）
东侧雨棚
区域
数量 个
区域细分
方格屋面
无阴影区 44 西边大阴影区
东边小阴影区
次桁架
中间无阴影区 52 西面大阴影区
东面小阴影区
主桁架
朝东 65
朝西
东南面无阴影区
基本站台 屋面
东南面有阴影区
1
东北面无阴影区
东北面有阴影区
效率比
85.60% 69.10% 80.70% 85.10% 74.40% 82.30% 24.50% 96.90% 85.60% 49.80% 85.60% 49.80%
图1-6是并网太阳能光伏发电系统的工作原理示意图。由太阳能电池组件方阵 将光能转化为电能，并经直流配线箱进入并网逆变器，有些类型的并网系统还要 配备蓄电池组储存直流电能。逆变器可以进行充放电控制、功率调节，交直流逆 变、并网保护切换。经逆变器输出的交流电供负载使用，多余电力可经变压器等 卖入公共电网。当并网系统因天气发电不足或负载用电量偏大时可以从公共电网 买电。系统还有监控、测试及显示系统，用于监控和检测系统工作状态，统计各 类数据。
太阳能光伏系统概论中C
6.4.2 逆变器的绝缘方式为了防止太阳电池的直流电流向电力系统的配电线，给电力系统造成不良影响，在功率调节器中一般设有绝缘变压器将直流与交流分开。
绝缘变压器可以设置在功率调节器与住宅内配线之间，也可采用在逆变器的功率转换部分设置内藏方式，以及无绝缘变压器的方式。
功率调节器中所使用的绝缘方式有如下三种:1)低频变压器绝缘方式(工频变压器绝缘方式);2)高频变压器绝缘方式;3)无变压器绝缘方式。
绝缘变压器一般装在逆变器内，也可装在逆变器之外。
所谓绝缘就是将太阳电池与电力系统之问的直流分离，而交流则通过变压器相连接，以防止逆变器故障或太阳电池组件的绝缘不良而影响电力系统。
与低频变压器绝缘方式相比，高频变压器绝缘方式具有体积小、重量轻的特点。
但由于无变压器绝缘方式除了具有体积小、重量轻的特点外，还具有效率高、价格低的特点，所以这种绝缘方式越来越被广泛的应用。
I.低频变压器绝缘方式(工频变压器绝缘方式)该电路的输人是太阳电池的直流输出，经PWM正弦波逆变器变成工频后通过工频绝缘变压器变成电压输出，如图6.19所示。
但由于绝缘变压器的容积、重量较大，一般不用于屋顶太阳能光伏系统。
2.高频变压器绝缘方式高频变压器绝缘方式的电路如图6.20所示，该电跻由太阳电池直流输人，经过高频逆变器转换成高频交流电压、经高频变压器绝缘、电压变换后，经高频二极管构成的整流电路转换成直流电。
这里使用了高频机合DC/DC转换器。
直流输出通过PWM正弦波逆变器转换成工频交流输出。
由于采用了高频耦合方式，所以可使装置小型化、可集成化、重量轻。
与低频变压器绝缘方式相比，电路构成、控制方式比较复杂，由于经过两次转换，所以系统的效率稍稍偏低。
但本绝缘方式采用较多。
3.无变压器绝缘方式无变压器绝缘方式的电路如图6.21所示，太阳电池的直流输出经过升压斩波器升压，通过PWM正弦波逆变器，波形整形后输出。
由于不使用变压器，比较容易实现装置的小型化、轻量化；因电路简单可降低价格;串联元件减少，容易实现高效率化。
光伏发电系统概论
光伏发电系统概论
光伏发电是一种利用太阳能转换为电能的技术，它的主要组成部分是光伏电池和光伏电池组成的电池组，以及光伏发电系统的控制器和逆变器等。
光伏电池是通过半导体材料将太阳能转化为电能的，光伏电池的工作原理是光生电效应，即光子被半导体材料吸收后，会使材料内的电子跃迁到导带中，产生电流。
光伏电池的种类有单晶硅、多晶硅、非晶硅和染料敏化太阳能电池等。
光伏发电系统的主要功能是将光伏电池发出的直流电转换为交
流电，以便供电使用。
逆变器是光伏发电系统中的一个重要组成部分，它可以将直流电转换为交流电，并保证输出的电压和频率符合电网的要求。
光伏发电系统还需要配备控制器，以确保系统的稳定性和安全性。
光伏发电系统的优点包括可再生、清洁、无噪音、无污染等特点，同时在运行过程中不会产生二氧化碳等温室气体，具有很高的环保性。
光伏发电系统的缺点是成本较高，且受天气等自然因素的影响比较大。
随着技术的不断进步和成本的逐步降低，光伏发电系统正在逐渐被广泛应用于家庭、商业和工业领域，成为了未来清洁能源的重要组成部分。
- 1 -。
太阳能光伏系统概论第六章下B(本章完)
6.4.7 功率调节器的多功能化一般的产业用太阳能光伏系统用逆变器中，除了具有并网发电功能外，逆变器还带有其他的一些功能。
如充电功能、自理运行功能以及情于及传愉功能等。
带有充电功能的逆变器可以对斩波电路以及逆变器桥式电路进行双向控制.以实现从电力系统向直流侧供电，使蓄电池充电，夜间可自立运行的防灾系统提供电源。
当太阳能光伏系统与电力系统处于分离状态时.逆变器几有产生交流电压的功能.以便能够为紧急情况下的供水设备、供油设备等系统提供电源。
为了节约空间.逆变器一般做成可以放在太阳电池台架上的户外结构。
但是，为了在室内可以监视逆变器的运行状况，逆变器还有可将其输入、输出电压、电流以及功率等情报通过网络传输的功能。
6.5其他设备I.阵列台架台架具有将太阳电池组件固定在星顶的作用。
现在一般采用先将台架固定在服顶上.然后将太阳电池组件固定在台架上的方法。
台架分为与魔顶面平行的平行型和与星顶面保持一定角度的非平行型两种。
如前所述.现在出现了不使用台架而采用将太阳电池作为屋顶建材使用的屋顶一体型等方式。
2.接线盒图6.27为接线盒，主要山逆流防止二极管、直流开关(或保险丝)、端子台以及避雷装IL等构成，它的作用有:1）接线盒具有将直流电送往逆变器的作用，用电缆将太阳电池组件的输出与接线盒内的逆流防止二极管、直流开关相连，然后与逆变器连接;2)检查时将电路分离，使操作更容易;3)太阳电池出现故障时，使停电范围限定在一定的范围之内;4)绝缘电阻测量、短路电流的定期检查。
直流开关用来开、闭来自太阳电池的电能，一般设有输人侧开关和输出侧开关。
输人侧开关设置在太阳电池阵列侧，用来切断来自太阳电池的最大直流电流(太阳电池阵列的短路电流)，一般使用配线用断路器。
输出侧开关应满足太阳电池阵列的最大使用电压以及最大通过电流，具有开关最大通过电流的能力。
与输人侧开关一样，一般使用配线用断路器。
避雷装置用来保护电气设备免巡雷击。
在接线盒里，为了保护太阳电池阵列、逆变器，每个纵列组件都设有避雷装置，整个太阳电池阵列的输出端也设置了避雷装置。
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
1. 引言1.1 概述太阳能光伏系统是一种利用太阳能转化为电能的技术系统。
它由不同的部件组成，包括太阳能电池板、逆变器和放大器等。
这些部件各自扮演着不同的角色，共同完成将太阳能转化为可用电能的过程。
1.2 文章结构本文将对太阳能光伏系统的组成进行简要介绍，并详细说明每个部件的作用和原理。
首先，将讨论太阳能光伏系统所包含的三个主要部件：太阳能电池板、逆变器和放大器。
然后，将分别阐述每个部件的作用和原理。
1.3 目标本文旨在帮助读者了解太阳能光伏系统的基本组成以及每个部件的作用和原理。
通过对该技术系统的深入理解，读者可以更好地认识到太阳能光伏领域中不同部件之间相互关联的重要性，并根据需要选择合适的组件搭建自己的太阳能光伏系统。
同时，也有助于加深对可再生能源利用以及环境保护的认识。
2. 太阳能光伏系统的组成太阳能光伏系统是由多个关键部件组成的，每个部件都具有特定的功能和作用。
下面将逐一介绍这些部件。
2.1 太阳能电池板（光伏电池）太阳能电池板是太阳能光伏系统中最核心的部件之一。
它使用光伏效应将太阳辐射转换为直流电能。
当太阳辐射照射到电池板上时，通过半导体材料内PN结构的作用，光子激发了材料内的自由载流子，从而产生电流。
这个过程称为光伏效应。
2.2 逆变器（Inverter）逆变器是太阳能光伏系统中另一个重要的部件。
它负责将直流电转换为交流电，以便供给家庭或工业设备使用。
在太阳能光伏系统中，太阳能电池板产生的是直流电。
然而，我们通常使用的大多数家用设备和工业设备需要交流电才能正常工作。
因此，逆变器发挥着非常关键的作用。
逆变器通过使用先进的电子元件和控制技术来实现直流到交流的转换。
它接收来自太阳能电池板的直流电，并使用内部电路将其转换为符合需要的交流电。
此外，逆变器还可以调节输出电压和频率，以满足不同设备的要求。
2.3 放大器（Amplifier）放大器是太阳能光伏系统中用于增强信号强度和稳定输出的部件。
太阳能光伏系统概论第三章下(B)
这里，逆饱和电流的作用，由PN结两端的少数载流子和扩散常皿决定的常数;V:光照射时的太阳电池的端电压;n:二极管因子;k:波耳兹曼常数;T:温度℃。
PN结被光照射时，所产生的载流子的运动方向与(3.1)式中的I电流方向相反，用I.表示。
光照射时的太阳电池端子电压V与光电，流密度1ph的关系如下:最佳动作电流为：当光照射在太阳电池上时，太阳电池的电压与电流的关系可以简单地用图3.19所示的特性来表示。
如果用I表示电流，用V表示电压，也可称为I-V曲线。
图中:叹:开路电压;I:短路电流;V:最佳动作电压;Io:最佳动作电流。
如前所述，图中的最佳动作点对应太阳电池的级大出力Pmax最大值由址佳动作电压V op与址佳动作电流1op的乘积得到实际上，太阳电池的动作受负载条件、日照条件的影响，动作点会偏离佳动作点。
1.开路电压V oe图中横坐标_L所示的电压V oe称为开路电压.即太阳电池的正极(-)之问未被连接的状态，即开路时的电压。
单位用v(伏特)表示。
太阳电池一单元的开路电压一般为0.5一0. SV左右。
用小联的方式可以获得较高的电压。
2.短路电流1.太阳电池的正极(+)、负极(一)之间用导线连接，正负极之网短路状态时的电流。
用I.。
表示，单位为A(安培)。
短路电流值随光的强度变化而变化。
另外，太阳电池单位面积的电流称为短路电流密度，其单位是A/m2或者mA/cm203.曲线因子FF曲线因子(Curve Fill Factor)为图中的斜线部分的长方形面积(Pmax=[V op×Iop)与虚线部分的长方形面积(V oe×Ioe.)之比曲线因子是一个无单位的量，是衡量太阳电池性能的一个重要指标。
曲线因子为I时被视为理想的太阳电池特性。
一般地，曲线因子的值小于 1.0，在0.5一0.8之间。
4.太阳电池的转换效率太阳电池的转换效率(Conversion Efficiency)用来表示照射在太阳电池上的光能V(转换成电能的大小。
太阳能光伏系统的工作原理
太阳能光伏系统的工作原理太阳能光伏系统是一种利用太阳能将太阳辐射能转化为电能的设备。
它由太阳能电池板、逆变器和电池组等组件组成，通过光伏效应将光能转化为电能。
下面将详细介绍太阳能光伏系统的工作原理。
一、光伏效应原理光伏效应是太阳能光伏系统能够将光能转化为电能的基础。
光伏效应是指当太阳光照射到半导体材料时，光子与半导体原子发生相互作用，激发出电子和空穴产生离子化的现象。
这些电子和空穴随着半导体材料的结构形成电场，并形成阳极和阴极的电势差，从而产生电流。
二、太阳能电池板的工作原理太阳能电池板是太阳能光伏系统的核心部件，它是由多个太阳能电池组成的。
太阳能电池是一种半导体材料制成的器件，常见的有硅、硒化铟和镓砷化镓等。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子与太阳能电池中的半导体材料发生光伏效应，产生电荷载流子。
这些载流子通过材料内部的PN结和外部的电路连接起来，形成电流，供电给逆变器和电池组。
三、逆变器的工作原理逆变器是太阳能光伏系统中的重要组件，它主要用于将直流电能转化为交流电能。
在太阳能光伏系统中，电池板产生的是直流电能，而大部分家庭和工业设备需要使用交流电能。
逆变器通过将直流电能经过逆变的过程，将其转化为与电网频率和电压相匹配的交流电能。
逆变器中的关键元件是晶闸管和电容器等。
晶闸管具有控制电路和开关功能，能够将直流电能根据需要转化为交流电能，并将其正向输送到电网供电使用。
四、电池组的工作原理电池组是太阳能光伏系统的能量储存部分，主要用于在太阳能不足或夜间无光时供电使用。
电池组由多个电池串联或并联而成，常用的电池类型有铅酸电池、镍铁电池和锂电池等。
它们能够将由太阳能电池板产生的电能储存起来，并在需要时释放出来，为用户提供持续的电能供应。
电池组内部通过化学反应将电能转化为化学能，并储存起来。
当系统需要供电时，电池组释放储存的能量，将化学能转化为电能供给逆变器。
这样就实现了太阳能光伏系统在太阳能不足或夜间无光时的持续供电。
太阳能光伏系统概论第三章上
第3章太阳电池1800年.人们发现了将光照射在半1导体上出现电动势的现象，即光电效应.后来出现了山半导体构成的太阳电池。
太阳电池的研究始于20世纪50年代。
当时山于价格昂炎.主要应川于人造卫星等领城。
70年代山于石汕危机.太阳能作为代林能源而被关注.世界各国开始大力研究太阳电池。
除了结晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池外，还出现了各种化合物半导体太阳电池以及由两种太阳电池构成的层积型太阳电池等新型太阳电池。
由于太阳电池可以将太阳的光能直接转换成电能，无复杂部件、无转动部分、无噪音等，因此，使川太阳电池的太阳能光伏发电是太阳能利用较为理思的方式之一。
太阳电他作为将太阳能直接转换成电能的关键部件，山于经过多年的研究、技术开发，目前价下降性能提高.已经达到了应川普及的阶段。
3.1太阳电池的特点太阳能发电所使用的能源是太阳能，由半导体器件构成的太阳能电池是太阳能发电的重要部件，太阳能发电其有如下特点:1.太阳能无公害，是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，另外，石油、煤炭资源是有限的，而太阳能是一种半永久性的能源，太阳能发电不需燃料费用;2.有太阳的地方便可发电，因此使用方便，通常的火力、水力发电方式，发电站一般远离负荷，需要输电，而太阳电池可设置在负荷所在地就近为负荷提供电力;3.无可动部分、寿命长，发电时无噪音，管理、维护简便4.可将太阳能直接转换成电能;太阳电池能直接将光能转换成电能，不会产生废气、有害物质等;5．太阳电池的出力随人射光、季节、天气、时刻等的变化而变化.夜间不能发电;6.所产生的电是直流电，并且无蓄电功能;7．人射能量稀薄;8.目前发电成本较高。
3.2太阳电池的发电原理及构造1.太阳电池的发电原理当光照射在半导体上时，不纯物中的电子被激励，由于带间激励，价电子带的电子被传导带激励而产生自由载流子，从而导致电气传导度增加的现象(Photo-Conductive Effect)，这种现象称为光传导现象。
太阳能光伏系统的工作原理
太阳能光伏系统的工作原理太阳能光伏系统是一种利用太阳能转化为电能的系统，它是一种可再生的能源解决方案，被广泛应用于家庭、商业和工业领域。
本文将详细讲解太阳能光伏系统的工作原理。
一、光伏效应太阳能光伏系统的核心是太阳能电池板，也称为光伏电池板。
光伏电池板是由多个半导体材料组成，最常见的是硅。
当光线照射到光伏电池板上时，光子与半导体材料相互作用，导致半导体中的电子获得能量。
这个过程称为光伏效应。
二、光伏电池板光伏电池板通常由多个光电池组成，每个光电池由两层硅片构成。
一层是P型硅片，另一层是N型硅片。
这两层硅片通过P-N结连接在一起，形成一个电场。
当光子通过光电池板时，会激发电子从P型硅片移到N型硅片中，同时产生了一个电压。
三、组件和逆变器太阳能光伏系统还包括许多组件，如太阳能电池板支架、连接电缆、电池管理系统等。
其中一个重要的组件是逆变器。
逆变器是将直流电转换为交流电的设备。
光伏电池板产生的直流电被逆变器转换为交流电，以供家庭、商业或工业使用。
四、电网连接太阳能光伏系统通常与电网连接，以便将多余的电能输送到电网中，或在需要时从电网中获取电能。
这种电网连接的方式称为“上网”。
当光伏电池板产生的电能超过需求时，多余的电能会通过逆变器输送到电网中，从而实现电能的储存和共享。
而在光伏电池板无法产生足够电能时，系统会从电网中获取所需的电能。
五、储能系统为了解决夜晚或阴雨天无法产生足够电能的问题，一些太阳能光伏系统配备了储能系统。
储能系统通常由电池组成，用于存储白天产生的多余电能，以便在需要时供电。
这种储能系统可以提供持续的电能供应，确保系统的稳定运行。
六、总结太阳能光伏系统通过光伏效应将阳光转化为电能。
光伏电池板是系统的核心组件，通过光子与半导体材料的相互作用产生电能。
逆变器将直流电转换为交流电，并将多余的电能输送到电网中。
系统可以与电网连接，实现电能的储存和共享。
储能系统可以解决夜晚或阴雨天无法产生足够电能的问题。
太阳能光伏发电系统(PVsyst运用)
扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计题目：北京市发电系统设计课程：太阳能光伏发电系统设计专业：电气工程及其自动化班级：电气0703姓名：严小波指导教师：夏扬完成日期：2011年3月11日目录1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------42中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。
-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18第一章光伏软件介绍一、MeteonormMeteonorm软件是一款分析各地的气象资料软件，包括当地的经度，维度，海拔高度，以及太阳辐射度等重要资料，要想设计当地的光伏发电系统，当地的气象资料必须准确，且完整，Meteonorm软件比较好的提供了各地的气象资料。
太阳能光伏技术概论
太阳能光伏技术概论太阳能光伏技术是一种利用太阳能将其转化为电能的技术。
它通过使用光伏效应，将太阳能转化为直流电，并经过逆变器转换为交流电，供应给家庭、工业和商业用途。
随着环境和能源问题日益严重，太阳能光伏技术作为一种清洁、可再生的能源技术，受到了广泛关注。
光伏效应是指光照射到半导体材料上时，光子能量被电子吸收，并激发电子从价带跃迁到导带，形成一个电子空穴对。
这个电子空穴对可以被电场分离，进而形成电流。
典型的光伏材料是硅，由于硅元素的广泛性和成本的低廉，目前被广泛应用于光伏电池制造。
光伏电池是太阳能光伏技术最核心的组成部分，不同材料的光伏电池有不同的特点和应用。
多晶硅太阳能电池在市场上占据了主导地位，它由多个硅晶粒组成，具有较高的效率和较低的成本。
单晶硅太阳能电池由单个硅晶粒组成，具有更高的效率和较高的成本。
薄膜太阳能电池由非晶硅、铜铟镓硒等材料制成，具有更低的成本但效率较低。
在太阳能光伏技术中，除了太阳能电池外，还有其他的关键组件。
首先是支架和安装系统，用于安装太阳能电池板在合适的角度和位置，以最大程度地吸收太阳能。
其次是逆变器，将直流电转变为交流电，以满足家庭和商业用电的需求。
还有电池储能系统，用于储存白天产生的多余电能，供给夜间或低光照时使用。
太阳能光伏技术的发展受到多个因素的影响。
首先是政府的政策支持，包括补贴和税收优惠，以促进太阳能光伏技术的应用。
其次是技术的进步，包括太阳能电池的效率提高和成本降低，以及其他关键组件的改进和创新。
此外，用户的意识和需求也起到了重要的推动作用，越来越多的人意识到太阳能光伏技术的环保和经济优势，选择安装和使用这种技术。
太阳能光伏技术在全球范围内得到了广泛应用。
许多国家和地区都制定了具体的目标和计划，以增加可再生能源在能源结构中的比重。
一些国家已经实现了大规模的太阳能光伏应用，如德国、中国和美国。
太阳能发电已经成为全球最重要的可再生能源之一，对减少碳排放和应对气候变化具有重要意义。
太阳能光伏发电系统工程(第二版)
太阳能光伏发电系统工程(第二版)1.引言太阳能光伏发电系统是一种利用太阳能转化为电能的设备，其在清洁能源领域具有重要意义。
本文将深入探讨太阳能光伏发电系统工程的各个方面，并对其进行全面评估和深入分析。
2.基本原理太阳能光伏发电系统是利用光伏效应将太阳能转化为电能的系统。
在光伏电池中，光子的能量被电子吸收，从而产生电流。
在光照条件下，光伏电池会产生电能，输出直流电。
为了将直流电转化为交流电以供市电使用，光伏系统需要进行逆变处理。
系统还需要配备电池储能设备，以便在夜间或阴雨天气时维持电力供应。
3.系统构成太阳能光伏发电系统由光伏电池板、支架、逆变器、电池储能设备、电气配电系统等部件组成。
其中，光伏电池板是系统中最核心的部件，其性能直接关系到发电系统的效率和稳定性。
逆变器用于将直流电转化为交流电，电池储能设备则可以储存电能，以应对不同天气条件下的用电需求。
4.系统设计太阳能光伏发电系统的设计需要考虑到太阳能资源、系统容量、发电效率、系统可靠性等多个方面。
首先需要进行详细的太阳能资源评估，确定系统的安装位置和朝向。
然后根据用电负荷，确定系统的容量和组件配置。
同时还应考虑到系统的可靠性和维护成本，合理设计系统的结构和布置方式。
5.系统安装与调试在安装太阳能光伏发电系统时，需要严格按照设计要求进行施工，并进行系统的调试与运行。
在安装过程中，需要注意光伏电池板的固定和支架的稳固，并保证逆变器和电池储能设备的连接正确。
在调试阶段，需要对系统的发电效率和稳定性进行全面检测，并及时调整系统参数，确保系统能够正常运行。
6.系统维护与运营太阳能光伏发电系统的维护和运营对系统的长期稳定运行至关重要。
定期对系统进行清洁和维护，检查组件的损坏和老化情况，及时更换受损部件。
另外，要定期对系统进行性能检测和数据分析，及时发现并处理系统故障，保证系统的高效运行。
7.个人观点太阳能光伏发电系统工程是当今清洁能源领域发展迅速的一个重要方向，具有广阔的市场前景和发展空间。
太阳能光伏系统概论第三章下(A)
3.3.5有机太阳电池有机太阳电池似于植物，绷闭的光台成系的摸型研究，植物、光合成细苗利川太阳的能最将二氧化谈和水台成塘等有机物。
光合作用过程中，叶绿未等色东吸收大旧光所傲发的能址产生电子、正孔.导致电荷向问一方向移动而产生电能。
有机太阳电池是一种新型的太阳电池，它可分成似式色家增感太阳电池以及干式有机薄脱太阳电池。
1.色求琳感太阳电他所谓色家幼感太阳电他枕是在光激励状态下伴随化学反应产生光电流的允化学电池。
它可分成三种:光异化型、光敌化还原型以及半异体增感必。
色联增感太川电他的构造如图3.11所示.山透明导电性玻璃、微站晶腆，无机酸化物成埔悠色亲以及电解质溶液等材料构成。
这种太川电他比‘t电池便宜.可川简单的印刷方式进行制造.可大从生产，不Mil NO斑的制造设备.因此几有制造成本低、制造所浦材料丰窗、耗能少、品种多材以及环境的影响不大等特点。
据估算太阳能电池造成材本为3美元/Wp 。
而色素增感太阳电池的制造成本约为0.6美元/w，，为结晶硅太阳电池的1/5.由此可见，色素增感太阳电池的制造成本很低。
目前，色素增感太阳电池的转换效率为10%左右。
根据所使用的色素的种类和使用量，可以制成各种各样的颜色、透明的太阳电池.用于建材以及钟表等领域。
2.有机薄膜太阳电池有机薄膜太阳电池由色素或高分子材料构成。
这种太阳电池的成本低、对环境无影响、制造方法简单、能耗较少。
转换效率为4.5%左右。
由于这种太阳电池柔软性较好，因此可使用简单的方法制成各种形状的低成本太阳电池。
近年来，由于有机太阳电池的转换效率大幅度提高.，人类已认识了光合成系的高效率转换原理.再加上地球升温的加速，有机太阳电池的研究、开发已成为一大亮点，对它的研究、开发正在加速进行。
3.3.6薄膜太阳电池薄膜太阳电池是一种半导体层厚度在一儿微米到几十微米以下的太阳电池。
它是在成本较低的玻璃衬底上堆积结品硅系等材料的薄膜而形成的元件。
它具有节约原材料、效率高、特性雄定以及衬底成本较低的特点。
太阳能光伏系统原理与应用
未来太阳能光伏系统的发展趋势与挑战
技术创新：提高光 电转换效率和降低 成本是未来发展的 关键
政策支持：政府政 策对太阳能光伏系 统的发展起到重要 推动作用
市场需求：随着人 们对可再生能源的 认识和需求的提高 ，太阳能光伏系统 的市场需求将持续 增长
环境保护：太阳能 光伏系统作为一种 清洁能源，对环境 的影响较小，未来 发展将更加注重环 保和可持续发展
移动能源应用：太阳能汽 车、太阳能游艇、太阳能 飞机等
太阳能光伏系统的优缺点
优点：可再生、无污染、分 布广泛、应用范围广、能源 质量高、使用安全可靠
缺点：受地理位置和天气影 响大、能量密度低、初期投 资成本高、对技术要求高
太阳能光伏系统 的工作原理
太阳能电池的工作原理
太阳能电池将 太阳的光能转
航空航天：太阳能光伏技术已成为 卫星、空间站等航空航天器的主要 能源之一。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
建筑领域：太阳能光伏技术可以与 建筑结构相结合，实现能源的自给 自足。
海洋能源领域：太阳能光伏技术可 以用于海洋能源的开发和利用，如 太阳能浮标等。
太阳能光伏系统的政策支持与投资前景
政策支持：国家出台多项政策，鼓励发展太阳能光伏产业 投资前景：太阳能光伏系统具有巨大的投资潜力，未来市场前景广阔 技术创新：随着技术的不断进步，太阳能光伏系统的效率不断提高，成本不断降低 环保意义：太阳能光伏系统是一种清洁、可再生的能源，对于环保和减少碳排放具有重要意义
电池板功率匹配：根据系统需求选择适当功率的电池板，确保系统效率
电池板安装角度：根据地理位置和季节变化调整电池板的安装角度，提 高发电效率
电池板接线方式：采用正确的接线方式，保证电池板输出功率稳定可靠
太阳能光伏系统设计
设计合理的充放电控制策略，以保证储能设备的寿命和系统的稳 定性。
逆变器的选择与设计
逆变器类型
正弦波逆变器、修正弦波逆变器等，选择适合的逆变器类型需要考 虑负载特性和投资成本等因素。
逆变器功率
根据系统需求，计算所需的逆变器功率，以确保系统能够提供足够 的电力输出。
逆变器效率
选择高效率的逆变器可以提高系统的发电效率。
系统的安装与布局
安装地点选择
选择阳光充足、无遮挡物的安装地点，以提高系统的 发电效率。
布局优化
根据安装地点的地形、气候等因素，优化系统的布局， 以提高系统的发电效率和稳定性。
安全防护措施
设计合理的安全防护措施，保证系统的安全运行和人 员的安全。
03
太阳能光伏系统的优化 设计
提高光电转换效率的优化设计
案例分析
某家庭在屋顶安装了10块光伏板，总容量为5千 瓦，满足了日常用电需求，每年可节省大量电费。
大型光伏电站的设计案例
案例概述
大型光伏电站通常建设在荒漠、草原等空旷地区，规模较 大，能够为电网提供可再生能源。
设计要点
根据地理位置和土地资源，选择适合建设光伏电站的地点； 考虑光照强度、土地成本和环境因素，优化电站布局和规 模。
防雷保护
设计合理的防雷保护系统，防止雷击对光伏 系统的损坏。
温度控制
设计合理的温度控制系统，防止高温对光伏 电池性能的影响，保证系统的稳定性。
04
太阳能光伏系统的维护 与保养
日常维护与保养
清洁光伏组件
定期使用干燥或湿润的布擦拭光伏组件表面，去除灰尘和污垢，保 持清洁。
检查接线连接
检查所有接线连接是否牢固，有无松动或腐蚀现象，确保安全可靠。
- 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)。
用公式效率（Nominal Efficiency)来表示太阳电池的转换效率。
厂家的产品说明书中的太阳电他转换效率就是根据上述测量条件得出的转换效率。
各种太阳电池的转换效率如表3.1所示(2004年的统计)。
由表可以看出，单品硅、多品硅以及非晶硅太阳电池中，单晶硅的转换效率最高，其次是多品硅，非晶硅较低。
为什么太阳电池的入射光的能量不能高效地转换成电能呢?主要是由于以下的原因:
1)比硅的禁止带幅(能址带)刁、的红夕卜线，波长0.78卜。
以上的波长的光通过太阳电池时会产生损失，虽然太阳申，池的种类不同，通过的光的波长不同，但穿过太阳电池所产生的损失的比例一般为
15%~25%;
2)比硅可吸收的能址带大，在能量较大的短波长光的表面，由于光的散乱、反射而产生损失，这部分的损失为30%-45% ;
由于PN结的内部存在电场，电子、空穴的载流子流出时所产生的的损失。
这部分的拼失为15%左右。
除了以上的理论上的有太阳电他的转换效率下阵之外.实际上，由于电流的流动所产生的燕耳州失，光电效应导致的电子、正孔再幼合时所产生的再结合锐失的存在，大犯电绝的转换效率一般在14% -20%。
3.4.2太阳电池的分光感度特性
对于太阳电池来说，不间的光然射时所产生的电能是不同的。
例如，红色的光所产生的III能与篮色的光所严生的电能是术一祥的。
一般用光的颜色(彼氏)卫了所转换生成的电能的关系，即用分光感度特性来表示。
太阳电池的分光感度特性如图3.20所示。
由图可见，不同的太阳电池对于光的感度是不一样的，在使用太阳电她时特别重要。
图3.21所示为荧光灯的放射频璐与AM-1.5的太限光频谱，荧光灯的放射频谱与非晶硅太阳电池的分光感度特性非常一致。
由于非晶硅
太阳电池在荧光灯下具有优良的特性，田此在荧光灯
下(室内)使用的太阳电池设备采用非晶硅太阳电池较为合适。
3.4.3太阳电池的照度特性
太阳电池的出力随照度(光的强度)而变化。
图3.22为荧光灯的照度时，单晶硅太阳电池以及非晶硅太阳电池的电流、电压特性。
V oc(开路电压)、I oc(短路电流)以及P max (最大出力)的照度特性如图3.23所示。
由图可知:
1.短路电流I sc与照度成正比;
2.开路电压V oc随照度的增加而缓慢地增加;
最大出力P max乎与照度成比例增加。
另外，曲线因子FF几乎不受照度的影响，基本保持一定。
太阳光下的照度特性如图3.24所示。
可见，由于光的强度不同，太阳电池的出力也不同
3.4.4太阳电池的温度特性
太阳电池的出力随温度的变化而变化。
如图3.25所示太阳电池的特性随温度的上升短路电流I sc增加，温度再上升时开路电压V oc减少，转换效率(出力)变小。
由于温度上升导致太阳电池的出力下降，因此，有时需要用通风的方法来降低太阳电池板的温度以便提高太阳电池的转换效率，使出力增加。
太阳电池的温度特性一般用温度系数表示。
温度系数小说明即使温度较高，但出力的变化较小。
3.5太阳电池的制造方法
太阳电池的种类很多，如单品硅、多晶硅、非晶硅太阳电池等。
根据种类的不同其制造方法也不同。
这里主要介绍单晶硅、多晶硅、非晶硅以及化合物半导体太阳电他的制造方法。
3.5. 1单晶硅太阳电池的制造方法单晶硅太阳电池的制造方法如图3.26、造流程如图3.27所示。
先将高纯度的硅加热至1500℃生成大型结晶(原子按一定规则排列的物质)，即单晶硅。
然后将其切成厚300-500徽米的脚片.利用气体扩散法或固体扩散法添加不纯物并形成PN结.从后形成电极以及防止光线反射的反射防止膜。
这种方法的制造工艺比较复杂.由于制造沮度较高.因此会使用大量的电能，成本较高。
目前正在研究开发利用自动化、连续化的翻造方法以降低成本。
3.5.2多晶硅太阳电池的制造方法为了解决单品硅太阳电池制造工艺复杂、制造能耗较大的问题。
人们研究开发了多晶硅太阳电池的制造方法。
多晶硅是一种将众多的单晶硅的粒子集合而成的物质。
多晶硅太阳电池的制造方法有两种.如图3.28所
示:
一种方法是将被济解的硅块放人增祸中慢慢地冷却使其固化方法。
然后与单晶硅一样将其切成厚300一500微米的薄片，添加不纯物并形成PN结，形成电极以及反射防止膜。
另一种方法是从硅溶液直接得到两片状多晶硅的方法。
这种方法不仅可以直接做成似片状多晶硅，有效利用硅原料，而且太阳电池的制造比较简单。
3.5.3非晶硅太阳电池的制造方法
非晶硅太阳电池的制造方法如图 3.29所示。
将含有硅的原料气体(如SiH4)放人真空反应室中，利用放电所产生的高能量使原料气体分解而得到硅，然后将硅堆积在已被加温至200一300℃带有电极的玻璃或不锈钢的村底上。
如果原料气体中混人B2H6，则得到P型非晶硅，如果原料气体中很入PH3，则得到N型非晶硅，从而形成PN结。
3.5.4化合物半导体太阳电池的制造方法
太阳能路灯
化合物半导体是使用两种以上元素的化合物构成的半导体。
如GaAs 太阳电池就是一种化合物半导体太阳电池。
由于这种化合物半导体太阳电池的波长感度与太阳频谱一致，因此具有较高的转换效率。
图3.30所示为化合物半导体太阳电池GaAs 的构造和制造方法。
在太阳电池的光人射面设置AlGa 人s 层以便形成表面电场，以防止由于光产生的载流子再结合。
其构造是在GaA 。
的PN 结的表面侧形成P 型的AlxGa 1-x As
而构成。
本章完 更多内容请访问 太阳能路灯 的博客： /u/2767922571。