太阳能光伏发电-1
太阳能发电原理
太阳能发电原理1、原理概述太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池板将太阳能转换成电能的一种可再生清洁发电机制。
当光线照射到太阳能电池表面时，一部分光子被太阳电池板反射掉，另一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成电位差。
当外部接通电路时，在该电压的作用下，则会有直流电流流过外部电路产生一定的输出功率。
通常每块太阳能电池组件输出的直流电压较低，一般为35V。
为了提高电压，达到逆变器最佳工作状态的额定输入直流电压，将一定数量的太阳能电池串联到一起形成回路，然后接入逆变器中，逆变器将输入的直流电转换成交流电。
逆变后得到的交流电通过站内的升压变压器升至指定电压后并入电网。
图1 太阳能发电系统原理2、系统部件2.1 太阳电池在太阳能光伏发电系统中，太阳能电池板占据着举足轻重的地位，它是将太阳能转换成电能核心部件。
太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的，这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”，因此太阳能电池又称为“光伏电池”。
用于制造太阳能电池的半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的特殊物质，和任何物质的原子一样，半导体的原子也是由带正电的原子核和带负电的电子组成，半导体硅原子的外层有4个电子，按固定轨道围绕原子核转动。
当受到外来能量的作用时，这些电子就会脱离轨道而成为自由电子，并在原来的位置上留下一个“空穴”，在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。
如果在硅晶体中掺入硼、镓等元素，由于这些元素能够俘获电子，它就成了空穴型半导体，通常用符号P表示；如果掺入能够释放电子的磷、砷等元素，它就成了电子型半导体，以符号N代表。
若把这两种半导体结合，交界面便形成一个P－N结。
太阳能电池的核心技术就在这个“结”上，P －N结就像一堵墙，阻碍着电子和空穴的移动。
当太阳能电池受到阳光照射时，电子接受光子的能量，向N型区移动，使N型区带负电，同时空穴向P型区移动，使P型区带正电。
光伏发电原理
光伏发电原理光伏发电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装置。
[1]光生伏特效应如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P 型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。
界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。
电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。
通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。
此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。
对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。
通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。
界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。
[2]编辑本段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。
一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。
（1）光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍。
（2）光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。
光伏太阳能发电概述
光伏太阳能发电概述本人整理并撰写了10kWp家庭分布式并网光伏系统相关知识，并进行相应的仿真分析。
该系统能够将太阳能转化为可用的电能，并与电网进行双向交互，为家庭提供清洁、可再生的能源。
论文首先介绍了研究的背景和意义，然后对相关的技术和理论进行了详细介绍，包括分布式光伏系统基础知识、并网光伏系统原理和组成部分、光伏系统的设计原则和要求以及相关的仿真工具和方法。
接着，论文详细讨论了家庭分布式并网光伏系统的设计，包括系统架构和拓扑设计、光伏阵列的选择和布置、逆变器和电网连接设计、电池储能系统设计以及控制和监测系统设计。
然后，论文对光伏系统的性能进行了分析与优化，包括光伏阵列性能分析、逆变器和电池系统性能分析、系统效率和功率输出分析以及预测和处理阴影效应。
随后，通过仿真和实验结果的比较，验证了系统设计的有效性和可行性。
最后，论文进行了讨论与分析，包括设计方案的优劣评估、系统运行中可能遇到的问题和挑战以及进一步改进和优化的建议。
最后，总结了研究工作的主要成果，并展望了未来的研究方向。
随着能源需求的不断增长和对环境保护的迫切需求，可再生能源逐渐成为全球能源领域的热门话题。
在可再生能源中，太阳能因其丰富的资源和广泛的应用领域而备受关注。
太阳能光伏发电作为一种利用太阳能直接转化为电能的技术，具有清洁、可再生和分布式特点，已经成为可持续能源发展的重要组成部分。
分布式光伏发电系统是指将太阳能光伏组件安装在用户的屋顶或场地上，将太阳能直接转化为电能，并与电网进行并网运行。
相比于传统的集中式发电系统，分布式光伏系统具有诸多优势，包括降低能源损耗、减少传输损耗、提高电网的可靠性和灵活性等。
特别是在家庭领域，分布式光伏系统可以为家庭提供绿色能源，降低能源消耗成本，减少对传统电网的依赖，促进能源可持续发展。
在本论文的研究目的是设计和仿真一个10kWp家庭分布式并网光伏系统，通过对系统组成部分、布置和运行参数的优化，实现高效、可靠和经济的光伏发电。
太阳能光伏工作原理
太阳能光伏工作原理
太阳能光伏工作原理是指利用光伏效应将太阳能转化为电能的过程。
具体而言，光伏效应是指当太阳光照射到光伏材料表面时，光子与材料中的电子发生相互作用，使电子获得足够的能量跃迁到导带中，形成带电的自由电子和顶带中的正空穴。
在具体实现光伏效应的设备中，常用的光伏材料是硅(Si)。
硅材料中加入少量掺杂物，通常是磷(P)或硼(B)，形成n型或p 型半导体。
将n型和p型硅材料通过p-n结连接在一起，形成太阳能电池。
当光子照射到太阳能电池的表面时，光子的能量被传递给硅材料中的电子。
如果光子的能量大于硅材料的能隙(即电子跃迁的能量阈值)，则可激发一个电子从价带跃迁到导带中，形成带负电的自由电子，同时在价带上留下一个正空穴。
这些带负电的自由电子和正空穴在p-n结的内部受到电场力的作用，会沿着电场方向分别向n型和p型半导体移动。
通过将导线连接到太阳能电池上，自由电子和正空穴就可以在电路中流动，形成电流。
因此，太阳能光伏工作原理是通过光子的能量激发半导体材料中的电子的跃迁，进而产生电流。
这种光伏效应使得太阳能可以直接转化为电能，实现可再生能源的利用。
光伏发电 概念
光伏发电的概念、重要性与应用一、概念定义光伏发电是利用光伏效应将光能转化为电能的一种技术。
光伏效应是指在特定材料中，当被光照射时，材料表面会释放出电子，产生电能的现象。
光伏发电系统是由光伏电池、逆变器、控制系统及支撑结构等组成，其基本原理是将光能转化为直流电，再通过逆变器将直流电转化为交流电，供给家庭、工业和商业等用电设施使用。
光伏发电系统分为太阳能光伏发电和光热光伏发电两种形式。
太阳能光伏发电采用直接将太阳能转化为电能的方式，核心组件是光伏电池。
它通过将太阳光直接转化为电能，具有不污染环境、可再生等特点。
光热光伏发电则是通过利用太阳能集热，产生高温工质，再传导给光伏电池产生电能。
二、重要性1. 可再生能源光伏发电是一种利用太阳能进行能量转换的过程，太阳能是一种清洁、可再生的能源资源。
相对于传统的化石燃料能源，利用太阳能发电可以降低温室气体排放，减少环境污染，有助于应对能源紧缺和气候变化等全球性问题。
光伏发电作为可再生能源的重要组成部分，在环保节能方面发挥着重要作用。
2. 分布式发电光伏发电具有分布式特点，可以灵活布局在各种场所，例如屋顶、电厂、大型公共设施等。
相对于传统的集中式发电方式，分布式光伏发电可以解决电力输送损耗的问题，减少输电线路的损耗，提高电能利用效率。
同时，分布式光伏发电还可以降低用电设施与发电设施之间的距离，减少电能传输的损耗和成本。
3. 电力供应稳定性光伏发电与传统的火力发电、水力发电等发电方式相比，具有较强的电力供应稳定性。
太阳能是一种高度稳定的能源资源，在白天阳光充足时，光伏发电系统能够提供稳定的电力。
同时，以分布式方式布局的光伏发电系统可以降低电力供应的中断风险，提高电力供应的可靠性。
4. 经济效益光伏发电在经济上具有显著的优势。
随着科技的进步和光伏发电设备的成本逐渐降低，光伏发电系统的投资成本越来越低，回收周期逐渐缩短。
此外，光伏发电还能够降低电力供应的过载风险，提高电力系统的运行效率，减少电网建设和运营维护的成本。
光伏发电的应用场景
光伏发电的应用场景
光伏发电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，以下是一些常见的光伏发电应用场景：
1. 家庭和商业屋顶：将光伏板安装在家庭或商业建筑的屋顶上，利用太阳能发电供家庭或商业使用。
2. 太阳能电站：大规模的太阳能电站通常建在开阔的土地上，由大量的光伏板组成，产生的电力可以输入电网，为城市或地区供电。
3. 太阳能路灯：在道路、公园和广场等公共场所安装太阳能路灯，利用光伏发电提供照明。
4. 太阳能交通信号灯：使用光伏发电为交通信号灯供电，无需接入电网。
5. 太阳能充电桩：为电动汽车提供充电服务，利用光伏发电为充电桩供电。
6. 离网应用：在偏远地区或没有电网覆盖的地方，可以使用光伏发电为家庭、村庄或其他场所提供电力。
7. 农渔业应用：在农业和渔业领域，可以利用光伏发电为灌溉系统、养殖设备等供电。
8. 太阳能背包和便携式充电器：一些便携式设备，如背包和移动充电器，可以内置光伏板，利用太阳能为设备充电。
随着技术的不断进步和成本的降低，光伏发电的应用场景将不断扩大，为人们的生活和环境带来更多的好处。
光伏发电和太阳能发电的区别
光伏发电和太阳能发电的差别光伏发电和太阳能发电的差别：光伏发电是太阳能发电中的一个小类，太阳能发电包含光伏发电、光化学发电、光感觉发电和光生物发电，而光伏发电不过太阳能发电的此中一种。
此中，太阳能发电又有太阳能光发电和太阳能热发电之分，太阳能热发电与光伏发电差别有：1.发电原理和装置不同样。
热发电是经过集热装置来驱动汽轮机发电的，是热转电的方式，主要的零件是集热器或装置；而光伏发电是利用半导体的光生伏打效应将光能直接变换成电能的，基本的零件太阳能电池板，是光转电的方式。
2.使用范围不同样。
太阳能热发电发出的电与传统的热电、水电拥有更好的吻合性，合适大型化发展。
此外，热发电因为对光照条件的要求更高，所以更合适光照条件很好的地域。
而光伏发电装置相对简单，对光照的要求也相对较低，更合适小型化发展，所以也更合适分别式利用，洛阳智凯光电光伏发电的应用是很好的例子。
3.在详细的运用上不同样。
光伏发电已经形成家产化，利用技术更为成熟，合适大范围推行使用。
而热发电当前还主要处于科研示范阶段，成本也处于极高的水平，规模化运用还需要时间。
发电原理的差别：太阳能发电原理：太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电变换方式，另一种是光—电直接变换方式。
（ 1）光—热——动—电变换方式经过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所汲取的热能变换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光—热变换过程；后一个过程是热—动再变换成电最后变换过程，与一般的火力发电同样 .太阳能热发电的弊端是效率很低而成本很高，预计它的投资起码要比一般火电站贵 5～10 倍。
（2）光—电直接变换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接变换成电能，光—电变换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种因为光生伏殊效应而将太阳光能直接转变为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变为电能，产生电流。
光伏发电基本原理
光伏发电基本原理
光伏发电是利用太阳能产生电能的一种技术，其基本原理是通过光伏效应将太阳光转化为电能。
光伏效应是指在光照条件下，半导体材料中的光能被吸收并转化为电能的现象。
光伏发电的基本构成是光伏电池。
光伏电池是一种能够将光能转化为电能的器件，通常由P型和N型半导体材料组成。
在P 型半导体中，掺杂有少量的杂质，使其具有正电荷，称为空穴；而N型半导体中，掺杂有少量的反杂质，使其具有负电荷，
称为电子。
当太阳光照射到光伏电池上时，光子与半导体材料发生相互作用，激发出电子和空穴。
由于P-N结的存在，电子和空穴被
分离开，形成电势差。
电子会从N型半导体流向P型半导体，而空穴会从P型半导体流向N型半导体，这样形成了电荷分
离和电流。
通过将多个光伏电池串联或并联，可以形成光伏组件。
光伏组件可以根据实际需要组成光伏阵列。
当太阳光照射到光伏组件上时，光伏组件会产生直流电。
这些直流电可以通过逆变器转换为交流电，以供电力系统和电网使用。
光伏发电具有环保、可再生、可持续的特点。
它不产生温室气体和污染物，且对环境污染较小。
光伏发电系统的安装和维护成本较低，而且太阳能是可再生能源，不会枯竭。
因此，光伏发电在可再生能源领域有着广泛的应用前景。
太阳能光伏发电【文献综述】
文献综述电气工程及自动化太阳能光伏发电摘要：太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。
太阳能发电指把太阳能照射的能量转化为电能。
直接将太阳能变成电能的半导体器件称太阳能电池。
据估计，每年地球上接收到的太阳能相当于地球上每年燃烧其他燃料所获得能量的3000倍，因此大力开发与利用太阳能是21世纪的高新技术。
太阳能光伏系统由太阳能电池方阵、太阳能控制器、蓄电池组、逆变器、防反充二极管等组成。
当然，要使太阳能发电真正达到实用要求，一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本；二是要提高逆变器的转换效率；关键词：太阳能电池；太阳能控制器；蓄电池；逆变器；1.引言自上世纪90年代以来，可再生能源技术在世界范围内得到迅速发展，太阳能，风能，生物质能，地热能，海洋能等各类能源技术都得到了不同程度的开发。
太阳能技术是现阶段应用最广泛并已实现商业化的是太阳能热水器和晶硅电池。
风能是发展最早的技术，现已基本成熟，经济接近常规能源，并开始步入并网阶段。
生物质能技术的应用已进入产业化发展的初期。
地热能和海洋能技术也得到了高度关注，一些实验性电站运行良好，展现出广泛的利用前景。
但从可再生能源得资源状况和技术发展水平来看，今后发展较快的主要还是太阳能。
[1]2.光伏发电的关键部件——逆变器利用新能源的关键技术——逆变技术能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其他新能源转化的电能变换成交流电能与电网并网发电。
因此，逆变技术在新能源的开发与利用领域有着至关重要的地位。
[2]DC-AC逆变器是应用功率半导体器件，将直流电能转换成恒压恒频交流电能的一种静止变流装置。
现在DC-AC逆变器具有广泛的应用前景，如：（1）以直流发电机、蓄电池、太阳能电池和燃料电池为主直流电源的场合，如航空静止变流器（27V或DC270V/AC115V 400Hz）、通信静止变流器（DC48V/AC220V 50Hz）；（2）以变频或恒频交流电为主交流电源且采用交-直-交变化方案的场合，如飞机变速恒频电源（变频交流电/AC115V 400Hz）、新型风力发电电源（变频交流电/AC220V 50Hz）；（3）不间断电源（UPS）中的核心环节——逆变器 [3-4]传统的DC-AC逆变器采用低频环节逆变技术，主要有方波逆变器，阶梯波合成逆变器，正弦波脉宽调制SPWM逆变器。
太阳能发电工作原理
太阳能发电工作原理太阳能发电是一种利用太阳能资源来转化成电能的技术，它是一种清洁、可再生的能源，对于解决能源短缺和环境污染问题具有重要意义。
太阳能发电的工作原理主要是通过光伏效应来实现的，下面我们来详细了解一下太阳能发电的工作原理。
1. 光伏效应。
光伏效应是指在某些半导体材料中，当光线照射到其表面时，光子能量被半导体中的原子吸收，使得电子从价带跃迁到导带，从而产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对在电场的作用下会分离，形成电流，这就是光伏效应的基本原理。
2. 太阳能电池。
太阳能电池是利用光伏效应将太阳能转化为电能的装置。
太阳能电池由P型半导体和N型半导体组成，当太阳光照射到太阳能电池上时，光子被半导体吸收，激发出电子-空穴对，电子被推向N型半导体，而空穴则被推向P型半导体，从而在两者之间形成电势差，产生电流。
3. 太阳能电池板。
太阳能电池板是由多块太阳能电池组合而成的，它们通过串联或并联的方式连接在一起，以提高电压和电流输出。
太阳能电池板通常由硅材料制成，硅材料具有良好的光伏特性和稳定性，能够有效地将太阳能转化为电能。
4. 逆变器。
逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转化为交流电的关键设备。
因为我们日常使用的电器设备都是交流电，所以逆变器的作用非常重要。
逆变器通过电子元件的开关控制，将直流电转化为交流电，并通过调节输出电压和频率来满足不同电器设备的需求。
5. 接入电网。
太阳能发电系统通常会将发电的电能接入电网，这样可以实现太阳能电能的存储和共享。
当太阳能发电系统产生的电能超过需求时，多余的电能可以卖给电网，而在夜晚或天气不好时，可以从电网购买电能，实现能源的互补和平衡。
总结。
太阳能发电的工作原理是基于光伏效应，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，再经过逆变器转化为交流电，并接入电网实现能源的存储和共享。
太阳能发电是一种清洁、可再生的能源，具有重要的环保和经济意义，未来将会在能源领域发挥越来越重要的作用。
太阳能光伏发电系统设计[1]概要
![太阳能光伏发电系统设计[1]概要](https://img.taocdn.com/s3/m/fcb701c0524de518964b7d8a.png)
pecial Features论文荟萃April 2011 Vol.5 No.2太阳能光伏发电系统设计陈刚/ 姬鸿/ 王勇(中国航天建筑设计研究院（集团）,北京 100071)Design of Solar Photovoltaic Power SystemChen Gang / Ji Hong / Wang Yong摘要针对光伏发电系统设计中，太阳能电池的测试条件及实际环境条件差异，作者提出了设计光伏发电系统的要点及注意事项。
并通过调研及对相关规范的学习，对太阳能电池板的选用、系统保护设置、并网要求等问题，提出一些看法供参考。
关键词太阳能电池逆变器光伏系统并网发电孤岛效应光斑效应并网发电光伏电站初期投入较大，尤其是电站的硬件设备投资最大，需专业人员维护管理，因此必须依据正确的设计要求选择合适的硬件设备，加强整个电站及人员的安全保护。
Abstract For the differences between the testing conditionsand actual environmental conditions of the solar cell, the authors propose the main points and precautions for the design of solar photovoltaic power system. And they present some recommendations for the choice of solar cell, the installation of the system protection and the requirement for the grid connecting through the investigation and the study of relative norms.Keywords solar cell, inverter, the grid-connected PV system,islanding effect, spot size effect2 太阳能光伏发电技术应用的要点2.1 太阳能光伏发电的转换条件根据GB/T 6495.3-1996《光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据》规定：太阳能电池板输出功率Wp值，是相应于AM1.5光谱分布、在与水平面成37°的倾斜面上太阳辐照度地面反射率0.2、环境温度25℃标准测试条件1kW/m2、下测得的最大功率。
太阳能光伏板发电原理
太阳能光伏板发电原理
太阳能光伏板是一种能够将太阳能转化为电能的装置，其发电原理基于光电效应。
具体过程如下：
1. 光线照射：当太阳光照射到光伏板上时，光子的能量会被光伏板吸收。
2. 产生电子-空穴对：光子的能量激发光伏板材料中的原子，使得原子中的电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对（一对正负电荷）。
3. 电荷分离：电子跃迁到导带后，导带成为众多自由电子的“通道”，电子可以在导带中自由运动。
而空穴则留在原子中。
4. 电荷流动：由于光伏板两边分别存在正负极，因此，在光伏板内部的电流会沿着电子流的方向流动，从而形成电流。
5. 集电：光伏板上设置了金属电极，用于收集电流，将电流输出到外部负载上，如电池、电灯或电力系统中。
总之，太阳能光伏板发电的核心是利用光电效应将太阳光转化为电能。
通过太阳光的照射，光子激发材料中的原子，产生电子-空穴对，再通过正负极的差异，将电流输出，达到发电的目的。
光伏太阳能发电
光伏太阳能发电光伏太阳能发电作为一项新型可再生能源技术，近年来得到了广泛的关注和应用。
而随着能源环境的日益严峻，光伏太阳能发电的重要性也越来越凸显。
一、光伏太阳能电池的原理光伏太阳能电池是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能的一种设备。
当光线照射到太阳能电池上时，光子能流与半导体材料中的电子相互作用，将部分电子激发到导体上，从而形成电场，电子自由流动，产生电流。
在太阳光或强光照射下，光伏电池可以输出稳定的直流电。
二、光伏太阳能系统的组成光伏太阳能系统的基本组成部分包括太阳能电池板、充电控制器、蓄电池、逆变器等。
其中，太阳能电池板是装置的核心部分，其承担着将太阳能转化为电能的重要任务。
同时，充电控制器和逆变器负责控制太阳能电池板的输出、保护储能电池等，确保光伏太阳能系统的安全性和稳定性。
三、光伏太阳能发电的优势1. 环保：光伏太阳能发电过程中不排放任何有害气体，是一种清洁、环保的能源。
2. 可再生：太阳能源是一种源源不断的可再生能源，相对于非再生能源，具有持久、安全的优势。
3. 经济性：光伏太阳能发电系统的装设、使用成本相对较低，节约能源和成本，符合节约能源的战略需求。
4. 适用性广：光伏太阳能发电不受地域限制，无论在城市还是农村都可以应用，在沙漠、海上和山区等特殊环境下也能满足能源需求。
四、光伏太阳能发电技术的应用发展光伏太阳能发电技术的应用范围十分广泛，包括户用光伏电站、商用光伏电站和大型光伏电站等领域。
同时，光伏太阳能发电技术还可以应用于农村电气化、环保照明等方面，更可以为我们的生活带来便利。
随着能源环境的改变和社会需求的变化，光伏太阳能发电技术将会迎来广阔的发展前景。
在未来的发展中，光伏太阳能发电技术将继续深化和完善，成为更加可靠、高效的清洁能源。
光伏太阳能发电
基本原理
光伏发电，其基本原理就是“光伏效应”。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收， 电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。
光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为 电子、光能量转化为电能量的过程;其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就 会形成电流的回路。
1、地面应用时有间歇性和随机性，发电量与气候条件有关，在晚上或阴雨天就不能或很少发电； 2、能量密度较低，标准条件下，地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/M^2。大规格使用时，需要占用较大 面积； 3、价格仍比较贵，为常规发电的3~15倍，初始投资高。
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光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子， 就成为带负电的N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成带正电的P型半导体。当P型和N型 结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由N极区往P极区移动， 电子电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或 110V，还 需要配置逆变器。各部分的作用为：
（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部 分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量 和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
发电优缺点
优点
缺点
1、太阳能取之不尽，用之不竭，地球表面接受的太阳辐射能，能够满足全球能源需求的1万倍。只要在全球 4%沙漠上安装太阳能光伏系统，所发电力就可以满足全球的需要。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；
太阳能发电光伏板的衰减
太阳能发电光伏板的衰减
太阳能光伏板的衰减通常是指光伏板在使用一定时间后发电能力的减弱。
原因包括以下几点：
1. 光伏板表面污染：尘土、污垢、树叶等会覆盖在光伏板表面，降低光的进入量，从而降低发电效率。
2. 光伏板老化：光伏组件暴露在外界的环境中，长期受到太阳辐射、温度变化、湿度变化等影响，会导致光伏组件材料老化、光学性能下降，进而降低发电效率。
3. 温度效应：光伏板在工作过程中会发热，而高温会导致电流的减小，从而降低发电效率。
4. 光伏组件间隙：在安装光伏组件时，通常会存在一定的间隙，如同时阴影部分和光照部分，会导致光伏组件部分发电能力受到限制。
5. 光伏组件安装角度不合理：光伏组件的安装角度会影响到太阳辐射的接收效率，选取不合适的角度可能会导致光伏板的发电能力下降。
因此，为了保持光伏板的高效率发电能力，需要定期进行清洁和维护，并选择合适的安装角度和位置。
太阳能e1故障解决方法
太阳能e1故障解决方法太阳能光伏发电系统是一种利用太阳能光伏电池将太阳能转换为电能的设备，其具有环保、可再生等优点，因此受到了广泛的关注和应用。
然而，在实际使用过程中，太阳能光伏发电系统可能会出现各种故障，其中e1故障是比较常见的一种。
本文将介绍太阳能e1故障的解决方法，希望能帮助大家更好地使用和维护太阳能光伏发电系统。
1.检查电池组件。
当太阳能光伏发电系统出现e1故障时，首先需要检查电池组件是否正常。
可以通过检查电池组件的连接是否松动、有无损坏、污染等情况来判断问题所在。
如果发现电池组件存在问题，需要及时进行维修或更换。
2.检查逆变器。
逆变器是太阳能光伏发电系统中的重要部件，负责将直流电转换为交流电。
当出现e1故障时，需要检查逆变器是否正常工作。
可以通过观察逆变器的显示屏或指示灯来判断其工作状态，如果发现异常，需要及时进行维修或更换。
3.检查电网连接。
太阳能光伏发电系统通常会与电网进行连接，将发电的电能输送到电网中。
当出现e1故障时，需要检查太阳能发电系统与电网的连接是否正常。
可以通过检查连接线路、断路器等设备来判断是否存在问题，并及时进行修复。
4.检查电网电压。
在太阳能光伏发电系统运行过程中，电网的电压也会对系统的运行产生影响。
当出现e1故障时，需要检查电网的电压是否稳定。
可以通过使用电压表等设备来检测电网的电压情况，如果发现电压异常，需要及时与电力部门联系处理。
5.检查系统接地。
系统接地是太阳能光伏发电系统中的重要环节，其作用是保证系统的安全运行。
当出现e1故障时，需要检查系统的接地情况是否正常。
可以通过检查接地线路、接地电阻等来判断接地是否存在问题，如有异常需要及时处理。
总结：太阳能e1故障是太阳能光伏发电系统中常见的故障之一，解决起来可能会比较复杂。
但只要我们能够按照以上方法进行逐一排查和处理，相信能够很快找到并解决问题。
希望本文介绍的太阳能e1故障解决方法能够对大家有所帮助，让太阳能光伏发电系统能够更加稳定、高效地运行。
光伏电池和太阳能发电
光伏电池和太阳能发电在当今社会，能源问题日益凸显，对于环境问题也越来越引起人们的关注。
为了解决这些问题，人们开始寻找新的能源供应方式。
其中，太阳能发电早已成为一种备受关注的能源供应方式。
而光伏电池又是太阳能发电的核心，本文将从光伏电池和太阳能发电两个方面进行剖析。
光伏电池是什么？光伏电池，简称太阳能电池，是一种能够将太阳辐射能直接转换为电能的器件。
利用光伏效应，光照在光伏电池上时会产生电荷，从而形成电流，使得光能转化为电能。
光伏电池有不同的材料，包括硅、镓、硒等。
其中硅是目前应用最广泛的一种材料，因为它便宜、性能稳定、效果好以及材料易得。
硅由于其价格低廉，透明度高，具有良好的耐久性、可靠性和稳定性，因此成为了当前应用最广泛的材料。
太阳能发电是什么？太阳能发电是一种利用太阳辐射能转化为电能的方法。
在这个过程中，太阳辐射能通过光伏电池转化为电能并存储在电池中，然后通过电子电路进行输出并供电。
在新能源领域，太阳能发电应用十分广泛，可以应用在电力系统、供热、冷却、照明等方面，为人们生产生活带来了不少便利。
光伏电池和太阳能发电的优缺点在使用时，光伏电池和太阳能发电方案有各自的优缺点，下面将对其进行比较：优点：光伏电池：1、环保：太阳能是一种无污染、无排放、非常环保的能源；2、可再生：太阳能是一种不会耗尽的能源，而且光伏电池制造时对环境的损害很小；3、低成本：随着光伏技术的发展，光伏电池的成本逐渐下降，也更加便宜和容易使用；4、可靠性高：太阳能发电系统具有良好的稳定性和可靠性，能够满足各种环境和使用条件下的需求。
太阳能发电：1、可靠性高：太阳能发电系统具有良好的稳定性和可靠性，能够满足各种环境和使用条件下的需求；2、适用范围广：太阳能发电可以应用在电力系统、供热、冷却、照明等方面；3、价格趋势显著：太阳能技术在不断进步，所以价格逐年下降。
缺点：光伏电池：1、效率低：尚无能达到高效率、低成本、稳定性的电池；2、受太阳辐射影响：光伏电池的发电效率受太阳辐射和温度等因素的影响；3、制造成本高：光伏电池的初期研发和制造成本都较高。
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结论
据专家预测:在21世纪末和22世纪初, 太阳能光伏发电必将发展成为全世界的 重要发电技术之一,会在整个电力构成 中占有相当大的比重.
谢谢! 谢谢!
日照百分率=可照时数 和实照时数的百分比
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太阳能屋面瓦:房顶上的电 源
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成本----世界现状和目标
欧洲截至2002年底,太阳能光伏发电制造能力已达56 万KW,实际装机容量近400万KW,组件成本下降到3.5 美元/WP,据预测,2020年光伏组件的价格将下降到1 美元/WP以下.目前世界最大的光伏工厂年产36MW, 价格为3-4美元/WP.现在正在设计年产500MW的大工 厂,力求将光伏电池售价降至1美元/WP,届时光伏发 电的成本将可以与火电相竞争. 国内光伏产业正以每年30%的速度增长,光伏电池生产 能力已达100MW.目前我国实验室光伏电池的效率已达 21%,可商业化光伏组件效率达14-15%,一般商业化 电池效率10-13%.
问题三:
太阳能接收板会增加房屋的整体承重,而 且接收板定位件在暴雨时常引起屋顶面的裂缝. 法国第一大屋面瓦生产厂商IMERYS公司,成 功突破了光电转换技术,用光电太阳能接收器 取代传统屋面瓦. 新型的太阳能屋面瓦重量更轻,无需借助屋架 来加固,可完整嵌入传统屋面瓦,同时防水方 面做了专门设计.同时,它几乎不改变房屋的 外形.
太阳能与建筑一体化,采用"瓦片式" 可替代坡屋面上部分建筑瓦片,既减少 建筑成本,又达到防水,遮阳的效果, 与建筑融为一体,外观独特美观. 在公共场所具有模范效应以及一定的旅 游价值.
优点(二):建成后能耗小
据测算,在标准日照条件(1000 瓦/平 方米)下,安装太阳能发电系统,1 平 方米屋顶可获得 130—180 瓦电.按上 海地区标准日照时间 1100—1300 小时/ 年计算,1 平方米屋顶的年发电量为 143 千瓦时 . 通过储电设备,可以实现建筑二十四小 时照明. 电量剩余后,可以实现拉电上网.
光伏发电在建筑上应用实例
在城市中应用
在军队中应用
德国屋顶计划
上海
日 本 民 房
台湾八里乡
上海德国学校
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应用需要解决的几大问题(一)
如何让超过1MW的太阳能电池与建筑物的 屋顶和外墙相结合,既能够遮挡一部分阳光, 又能够让一部分阳光射入建筑物内部? 一种解决办法: 一种解决办法:德国设计师们将不同透明 度的太阳能电池安装于双面玻璃之间,并且在 电池片与电池片之间留出一定的空隙.
6) 综合考虑区域 气候特征,经济发 达程度以及建筑特 征和人们的生活习 惯等相关因素.
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结论
当电力,煤炭,石油等不可再生能 源频频告急,能源问题日益成为制约国 际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的 国家开始实行"阳光计划",开发太阳 能资源,寻求经济发展的新动力.我国 蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用 前景广阔.
优点(三):对环境污染小, 减排大量CO2
专家预测 ,太阳能电池累计用量达到 600MW ,大约相当于年减排二氧化碳59 万t . 据国家电力部统计,每生产一度电,大 约需要350克左右的煤.
政策可行性
近年来,京都议定书的签定和可再 生能源法等相关法律法规的出台,说明 政府愈来愈重视可再生能源的开发和利 用,也为光伏技术的发展及应用铺平了 道路.
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光伏发电原理
基础是半导体PN结的光电效应.即当 基础 太阳或其他光照射半导体的PN结时,就 会在PN结的两边出现电压,叫做光生电 压,使PN结短路,就会产生电流.
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光伏发电发展历史
一,1839年,法国科学家贝克雷尔发现"光伏效应"(光照能使半 导体材料的不同部位之间产生电位差的现象). 二,1954年,美科学家恰宾和皮尔松首次制成实用单晶硅太阳能电 池,诞生将太阳能转换为电能的实用光伏发电技术,效率为6% 三,同年,韦克尔发现砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉淀硫化镉 薄膜,制成第一块薄膜太阳能电池. 四,1957年,硅太阳能电池效率为8%.1958年,太阳能电池首次在 太空应用.1995年,高效聚光砷化镓太阳电池效率达到32%. 五,1996年以来,世界光伏发电高速发展,应用范围越来越广,尤 其是光伏技术的屋顶计划,为光电展现无限光明的前途.
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三种规格
(1)16瓦系统:直流供电,便携式, 可为2盏6～8瓦的直流节能灯和收录机供 电.每日可供电4～5小时.在遇到连续3 天阴雨天时仍可正常供电.系统包括: 太阳能电池组件及支架,控制器,免维 护密封铅酸蓄电池组和机箱.
三种规格
(2) 76瓦系统:交流供电,可为2盏6～ 11瓦交流节能灯,1台14～20英寸彩色电 视接收机及1台收录机供电.每日可供电 5小时.在遇到连续3天阴雨天时仍可正 常供电.系统包括:38瓦太阳能电池组 件2块及支架,一体化控制/逆变器,免 维护密封铅酸蓄电池组.
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研讨专题:光伏发电在屋顶上 的应用
对屋顶计划的浅计划的提出及发展 应用实例 光伏屋顶存在的问题 今后的发展思路及策略 光伏发电与建筑一体化的具体分析 结论
户用光伏发电系统
提纲
屋顶计划的提出及发展
一,美国; 二,上海; 三,德国
美国光伏发电与百万屋顶计划
三,美国屋顶计划的一些指数 列表
年份 太阳能建筑物 (座) 系统规模(KW) 年生产力 (MW) 成本(美元/W) 年CO2少排放 量(103t) 创造工作机会 (个) 1997 2000 1 1 6.5 2 300 1998 8500 1 6.5 5.7 13 1800 1999 8500 1 15 4.9 39 3800 2000 23500 2 55 4.3 111 11000 2005 51000 3 270 2.9 1037 40000 2010 101400 4 610 2.0 3510 71500
问题二:太阳能发电成本太高
太阳能电池的原料硅晶技术只有美,日,德等 少数几国掌握.由于我国90%以上的太阳能电 池原料依靠进口,因此价格高昂,太阳能发电 的价格很难下降. 要降低太阳能发电的成本就得不断提高光电转 换率,而目前的光电转换率一般都在15%左右, 在短时间内很难有大的突破. 目前太阳能发电成本大约是生物质发电(沼气 发电)的7～12倍,风能发电的6～10倍,更是 传统煤电方式的11～18倍.
三种规格
105瓦系统:交流供电,可为4盏6～11瓦 交流节能灯,1台20～24英寸彩色电视接 收机,1台收录机和1台录像机或其他小 型家用电器供电,并可为可充电的刮胡 刀或可充电的小容量干电池充电.每日 可供电5小时.在遇到连续3天阴雨天时 仍可正常供电.系统包括:35瓦太阳能 电池组件3块及支架,一体化控制/逆变 器,免维护密封铅酸蓄电池组.
1) 成熟的被动太阳能 技术与现代的太阳能光 伏光热技术的综合利用; 2) 保温隔热的围 护结构技术与自然 通风采光遮阳技术 的有机结合; 3) 传统建筑构造与 现代技术和理念的 融合; 4) 建筑的初投资 与生命周期内投资 的平衡;
5) 生态驱动设 计理念向常规建筑 设计的渗透;
太阳能 建筑的 发展策 略
一套屋顶发电系统的寿命约为30-35 年,这期间基本无需维护,使用成本接 近于零
可行性的总体评价
每平米的投资回收期约为12.5年. 光伏发电因其本身的无污染性和可再生 性具有无可限量的生态价值和社会效应.
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太阳能建筑的发展思路
在各级政府的政策导向和激励机制 的基础上,提高职业培训和公众教育程 度,加强产品(系统)检测认证和建筑 准入制度,完善规范标准及相关技术规 程,发挥从企业到业主等各个层面的积 极性,共同推进太阳能建筑的有序健康 发展.
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一,提出 提出:美国总统克林顿在1997年6月26日宣布了太 提出 阳能百万屋顶计划,准备在2010年以前,在100万座建 筑物上安装太阳能系统,主要是太阳能光伏发电系统 和太阳能热利用系统. 二,提出原因: (1)由于温室效应气体如CO2的大量排放,地球气 温逐年变暖. (2)美国太阳能光伏发电与热利用技术已经比较成 熟,开始进入大规模生产阶段.
制约太阳能建筑发展的因素
太阳能建筑的理念推广比具体某项技 术或产品的推广更加迫切.
提纲
我国太阳能利用进入大规模实 用阶段条件成熟 (前提)
太阳能利用逐步形成共识, 太阳能利用逐步形成共识,政府扶持力 度逐步加大 ; 太阳能利用的技术难题被攻克 ; 我国太阳能市场需求巨大 ;
太阳能利用与建筑一体化的优 ):增强美观性 点(一):增强美观性
新生研讨课
王宁 电院21班
大纲
光伏发电简介 光伏发电原理及优点 光伏发电发展历史 研讨专题
光伏发电简介
一,什么是光伏发电?
光伏发电就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.
二,优点:
较少受地域控制,安全可靠,无噪音,低污染, 无需消耗燃料,架设输电线路即可就地发电供电, 以及建设周期短等.
经济可行性(一):初投资问 题
利用屋顶阳光发电的初始投资相对巨大, 平均每个屋顶的一次性投资高达15万元. 但是,随着生产规模的扩大,太阳能屋 顶的成本会逐年下降.现在我们的太阳 能屋顶的造价大约为50元/瓦,国际上约 为3-4美元/瓦,随着技术的进一步成熟, 将来成本可能降至1美元/瓦.
可行性(二):运行维护费用
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德国十万太阳能光伏屋顶计划
1998年9月在欧洲"百万太阳能屋顶计划" 的战略框架下,作为德国新能源计划的一部分, 德国政府宣布从1999年1月起实施"十万太阳 能屋顶计划". 这项计划的目标是到2003年底安装10万 套光伏屋顶系统,总容量在300-500MW,每 个屋顶约3-5KW .
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