太阳能光伏发电技术(笔记)
光伏发电知识点汇总
光伏发电知识点汇总
一、光伏发电的基本原理
光伏发电是指利用太阳能的电力,通过太阳能电池板来转换太阳能为
电能,从而获取可用的电能的一种新型可再生能源发电技术。
光伏发电的
基本原理主要是通过光伏效应原理来实现的,其基本原理是太阳光能照射
到晶体硅片上,太阳光的能量就会在片上被转换成电能,而随着太阳能的
能量不断地被晶体硅片接受,就会形成一个电势差,当电池片的电势太高时,就会产生电流,从而使电池片的电压达到一个稳定的水平,这种产生
的电流就是光伏效应产生的电流,以此获取可用的电能。
二、光伏发电的优点
1、环保无污染:光伏发电利用太阳能发电,发电过程中不消耗任何
有害物质,也不会产生任何有害的废气和废水。
2、具有可再生性:光伏发电的可再生性是其他发电方式无法比拟的。
太阳能是持久而可再生的自然资源,只要太阳光是无限的,就可以持续地
利用太阳能发电,不受地区性制约。
3、成本低廉:太阳能的开采成本极低,只要把太阳能转换设备购买、安装、维护等成本包括在内,光伏发电的总体成本远低于其他发电,尤其
是燃烧煤炭发电的成本。
4、技术先进:光伏发电技术日新月异,其应用范围也日益扩大,不
仅可以满足家庭生活用电。
高中地理光伏知识点总结
高中地理光伏知识点总结光伏发电技术是利用太阳能转变为电能的一种可再生能源技术,它可以利用光的能量来产生电力,具有环保、清洁、可再生的特点。
光伏发电技术在全球能源领域得到了广泛应用,成为了可再生能源中最有发展前景的一种。
在高中地理课程中,光伏发电技术也是一个重要的知识点,下面将对光伏知识点进行总结。
一、光伏发电的原理光伏发电的原理就是通过太阳能电池板将太阳光转化为电能。
太阳能电池板是由多块太阳能电池组成的,在受到阳光照射时,太阳能电池板会将太阳光中的光子吸收并转化为电流,从而产生电能。
这种转化过程主要依靠光伏效应来实现,即当光线照射到半导体材料上时,会产生电子和正空穴的对撞,从而形成电流。
这样,太阳能电池板就可以将太阳光转化为电能。
二、光伏发电的组成光伏发电系统主要由太阳能电池组、逆变器、控制器、蓄电池和支架等部分组成。
其中太阳能电池组是整个系统的核心部分,它由多块太阳能电池板组成,可以将太阳光转化为直流电能。
逆变器则起到了将直流电能转化为交流电能的作用,能够提供家庭和工业用电。
控制器和蓄电池主要是用来存储电能和调节系统运行状态的。
而支架则是用来支撑太阳能电池组的重要部分,能够确保太阳能电池组的安全和稳定运行。
三、光伏发电的优势光伏发电作为一种可再生能源技术,在环保、清洁、低碳方面具有明显的优势。
首先,光伏发电是一种无排放的能源,不会产生任何空气或水污染物,对环境没有任何负面影响。
其次,光伏发电可以有效减缓温室气体排放,减少碳排放量,对于改善大气环境和减缓全球气候变暖具有重要意义。
此外,光伏发电技术也可以有效降低电力生产的成本,降低对化石能源的依赖,对于提升能源结构、促进可持续发展也具有积极作用。
四、光伏发电的应用光伏发电技术已经在全球得到了广泛应用。
在我国,目前光伏发电已经成为了可再生能源中最主要的一部分。
光伏发电不但应用在工业用电中,还广泛应用于家庭用电、农业养殖、照明、交通信号灯等领域。
我国各地也相继建设了一些大型的光伏发电站和分布式光伏发电项目,为推动我国新能源产业发展和节能减排作出了重要贡献。
光伏发电重要知识点总结
光伏发电重要知识点总结一、光伏发电原理光伏发电主要依靠光电效应来实现太阳能转换为电能。
光电效应是指在半导体材料中,当光线照射到材料表面时,光子与材料中的电子发生作用,使得电子从价带跃迁到导带,产生电荷载流,最终形成电流。
光伏电池是将光能直接转换为电能的装置,其工作原理主要有两种:一种是晶体管效应,一种是PN结效应。
1. 晶体管效应晶体管效应是指利用多晶硅、单晶硅等半导体材料制成太阳能电池,当太阳光照射到光伏电池表面时,光子与电池中的原子发生作用,使得电子跃迁到导带,形成电子空穴对(正电荷和负电荷)。
在电场的作用下,电子和空穴被分离,形成电压差,最终产生电流。
2. PN结效应PN结效应是指利用硅、镓、砷化镓等半导体材料制成太阳能电池,其结构类似于二极管。
当阳光照射到PN结表面时,光子与材料中的原子发生作用,使得电子从价带跃迁到导带,形成电子空穴对。
在PN结处存在电场,电子和空穴被分离,形成电压差,最终产生电流。
二、光伏组件种类光伏组件是光伏发电系统的核心部件,其主要包括多晶硅电池、单晶硅电池、非晶硅电池和薄膜太阳能电池等类型。
1. 多晶硅电池多晶硅电池是目前应用最广泛的一种光伏电池,其制备成本相对较低,效率较高。
多晶硅电池的外观呈蓝色,表面呈现出晶粒的纹理。
多晶硅电池的光电转换效率通常在15%~20%之间。
2. 单晶硅电池单晶硅电池是采用单晶硅片制成的光伏电池,其外观呈黑色,表面光滑均匀。
单晶硅电池的光电转换效率较高,通常在20%~25%之间。
由于制备工艺复杂,成本相对较高。
3. 非晶硅电池非晶硅电池是采用非晶硅材料制成的光伏电池,其外观呈黑色,表面光滑均匀。
非晶硅电池的制备工艺简单,成本较低,但光电转换效率相对较低,通常在10%~15%之间。
4. 薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池是利用非晶硅、铜铟镓硒、氧化铟锡等薄膜材料制成的光伏电池,其外观呈灰色或棕色。
薄膜太阳能电池的制备工艺极其简单,成本较低,但光电转换效率较低,通常在5%~10%之间。
太阳能发电知识点
太阳能发电知识点太阳能发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显,太阳能发电越来越受到人们的关注。
本文将介绍太阳能发电的基本原理、组成部分以及应用领域。
一、太阳能发电的基本原理太阳能发电的基本原理是利用太阳辐射的能量,将其转化为直流电。
太阳能电池板是太阳能发电系统的核心部件,它由多个太阳能电池组成。
太阳能电池是一种半导体器件,其主要成分是硅。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,光子的能量被电池板吸收,激发电子从原子中跃迁出来,形成电流。
这种直流电经过逆变器的转换,可以转化为交流电,供电给家庭、企业或公共设施使用。
二、太阳能发电系统的组成部分太阳能发电系统由太阳能电池板、逆变器、电池储能系统和配电系统等组成。
1. 太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统的核心部件,也是最常见的太阳能发电设备。
它由多个太阳能电池组成,可以将太阳光转化为电能。
2. 逆变器:逆变器是太阳能发电系统中的重要设备,用于将直流电转换为交流电。
交流电可以满足家庭、企业或公共设施的用电需求。
3. 电池储能系统:电池储能系统用于存储太阳能发电系统产生的电能。
在太阳能充足时,多余的电能会被储存在电池中,以备不时之需。
4. 配电系统:配电系统用于将太阳能发电系统产生的电能供应给需要使用的设备或网络。
三、太阳能发电的应用领域太阳能发电具有广泛的应用领域,包括家庭、商业和工业等。
1. 家庭应用:太阳能发电可以为家庭提供清洁、可再生的电能,减少对传统电网的依赖。
家庭可以安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,满足日常用电需求。
2. 商业应用:太阳能发电在商业领域也有广泛的应用。
商业建筑可以安装太阳能电池板,减少对传统电网的依赖,降低能源成本。
同时,太阳能发电也符合企业的环保形象,提升企业的可持续发展能力。
3. 工业应用:太阳能发电在工业领域的应用也日益增多。
一些工业企业可以利用太阳能发电系统为设备供电,减少能源消耗,降低生产成本。
光伏最全知识点总结
光伏最全知识点总结一、光伏发电原理1. 光电效应:光电效应是指当光线照射到半导体材料表面时,光子激发了材料的电子,使得电子跃迁到导带而产生电荷分离的现象。
2. pn结:光伏电池的主要材料是硅,通过n型硅和p型硅构成pn结,当光子照射到pn 结上方时,激发了电子跃迁到导带,形成光生电荷对,从而产生电流。
3. 光伏效率:光伏电池的电能转换效率是一个重要性能指标,反映了光伏电池将光能转换为电能的效率,通常情况下大致可分为照明效率、光照转换效率和电能转换效率等。
二、光伏发电技术1. 光伏组件:光伏组件是由多块光伏电池组合而成的组件,通常为硅片、硅膜、硅薄膜等材料制成,主要作用是将光能转换为电能。
2. 光伏阵列:由多个光伏组件组合而成的光伏阵列,通常根据实际需求和场地大小进行组合安装,用以产生更大的电能输出。
3. 光伏逆变器:光伏逆变器是将光伏电池组件产生的直流电转换为交流电的设备,它的主要功能是将太阳能电池板吸收的太阳能转换成市电可以使用的交流电。
4. 光伏发电系统:光伏发电系统是由光伏组件、逆变器、电网连接等部分组成的系统,用于将光能转换为电能供应给电网或局部用电系统。
三、光伏发电应用1. 分布式光伏发电:分布式光伏发电是指将光伏组件安装在建筑屋顶、地面、水面等分散的地方,通过逆变器将直流电转换为交流电并接入电网。
2. 大型光伏电站:大型光伏电站通常是指规模较大的光伏发电项目,其通常拥有较大面积的光伏组件和配套设施,用于向电网提供大规模的电能输出。
3. 光伏农业:光伏农业是指将光伏组件与农业结合,充分利用农田等区域进行光伏发电,以提高土地利用率并兼顾农业生产。
4. 光伏充电桩:光伏充电桩是指利用光伏发电技术向电动汽车充电的充电设施,通过太阳能实现对电动汽车的充电需求。
四、光伏发电市场1. 全球光伏发电发展情况:全球光伏发电市场呈现出快速增长的趋势,其中中国是全球最大的光伏发电市场,其它地区如欧洲、美国、日本等也持续发展光伏发电产业。
光伏知识点总结图解
光伏知识点总结图解一、光伏发电原理光伏发电是利用光电效应将光能转化为电能的过程。
光电效应是指当光照射到半导体材料上时,光子能量被半导体材料的电子吸收,并激发电子跃迁到导带上,从而产生电流。
光伏发电原理是通过太阳能板上的光电池将太阳能转换为电能,再经过逆变器将直流电转换为交流电,最终输出供电。
二、光伏发电系统的组成1. 太阳能电池板:太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件,其作用是将太阳能转化为电能。
2. 逆变器:逆变器是光伏发电系统中非常重要的组件,它的作用是将直流电转换为交流电,以满足家庭或工业用电的需求。
3. 支架及支架系统:支架及支架系统是太阳能电池板的支撑结构,用于固定和支撑太阳能电池板的安装。
4. 电池储能系统:电池储能系统是用于储存光伏发电系统产生的电能,以便日间发电用电不匹配时使用。
5. 配电系统:配电系统是用于将光伏发电系统产生的电能输送到电网或用户装置中的系统。
6. 监控及数据采集系统:监控及数据采集系统用于实时监测光伏发电系统的运行状态,以及采集系统运行数据。
三、光伏发电系统的运行原理1. 太阳能电池板接收太阳能:太阳能电池板接收太阳能并将其转化为直流电能。
2. 逆变器将直流电转换为交流电:逆变器将直流电转换为交流电,以满足家庭或工业用电的需要。
3. 发电系统供电或并网发电:发电系统将产生的电能供电给用户装置,或者将电能输入电网。
4. 电池储能系统储存多余电能:当系统产生的电能超过用电需求时,多余的电能将被储存到电池储能系统中。
5. 监控系统实时监测运行情况:监控系统实时监测光伏发电系统的运行情况,并将运行数据反馈到操作者。
四、光伏发电系统的优势1. 环保:光伏发电系统不产生二氧化碳等污染物,对环境友好。
2. 可再生能源:太阳能是一种可再生能源,不会耗尽。
3. 长期收益:安装光伏发电系统可以在未来几十年内获得稳定的收益。
4. 分布式发电:光伏发电系统可实现分布式发电,使能源利用更加灵活。
太阳能光伏技术知识详解
太阳能光伏技术知识详解(一)太阳能光伏技术是指一种可直接将太阳的光能转换为电能并加以充分利用的前瞻性技术,其广阔的应用前景让世人为之神往而不断地努力进行开发、创新与应用。
本期将为大家介绍太阳能发电原理、太阳能电池、太阳能电池组件、光伏控制器、光伏逆变器等内容。
太阳能发电原理太阳能电池是一对光有回应并能将光能转换成电力的器件。
能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。
它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。
P型晶体硅经过掺杂磷可得N 型硅,形成P-N结。
当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。
晶体硅太阳能电池的制作过程“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。
自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。
20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。
生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。
太阳能电池的应用上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。
如:太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。
欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。
太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。
光伏发电和光热发电笔记
光伏发电和光热发电笔记朱凌志专家一.光伏发电技术概述①.光伏发电的概念:一种利用半导体界面的光生伏打效应而将光能转变成电能的技术;②.光伏发电系统按照发电系统是否接入电网可以分为:独立型和并网型;空间技术农村电气化独立光伏发电系统通讯和工业应用光伏产品分布式光伏发电系统并网型大型光伏发电站分布式光伏发电站③.起源和发展:我国光伏发电产业与20世纪70年代起步,现在在国家的大力扶持下已经进入了发展的新时期;二.光伏电池①.光伏电池的一些概念:光伏电池单元,光伏电池组件,阵列等;②.光伏电池的分类晶硅类:相对较高的转化效率薄膜类:转换效率不断提高新材料光伏电池(燃料敏化,纳米碳管)聚光型光伏电池③.影响光伏电池输出参数的因数:电池本身的性能,入射光的频谱和强度,电池的温度。
三.光伏逆变器①.逆变器是核心部件;②.逆变器按容量分小功率2-8KW中功率10-300KW大功率100KW-1MW③.逆变器按并网方式分:单相和三相;④.逆变器按结构分:单极式,两极式;⑤.逆变器按变压器分:工频变压器,无变压器,高频变压器;⑥.光伏逆变器关键技术四.光伏发电系统地面光伏电站,户用光伏系统,以及光伏组件支架及其跟踪技术,光伏汇流箱等;五.光热发电概述①.光热发电概念:将太阳能转化为热能,然后通过热机带动发电机发电的能量转换形式,又称为集中式太阳能热发电。
②.光热发电主要形式:槽式,塔式,碟式;③三种形式的比较六.光热发电的发展历程七.光热发电技术的特点①技术优势:清洁能源利用方式,通过合理配置,减少对电网的冲击;②.发展阶段:规模化发展的初期,技术不够成熟,成本过高;③.发展目标:降低成本,优化结构,提高效率;八.光伏发电和光热发电的对比。
光伏发电基础知识汇总
光伏发电基础知识1、太阳电池的基本特性太阳电池的输出受日照强度、电池结温等因素的影响,当结温增加时,太阳电池的开路电压下降,短路电流稍有增加,最大输出功率减小,当日照强度增加时,太阳电池的开路电压变化不大,短路电流增加,最大输出功率增加,在一定的温度和日照强度下,太阳电池具有唯一的最大功率点,电池工作在该点时,能输出当前温度和日照条件下的最大功率。
2、单晶硅电池单晶硅是用高纯度的多晶硅在单晶炉里拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅,单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅,硅系列太阳能电池中,单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟,在电池制作中,一般都采用表面结构化,发射区钝化,分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池,提高转化效率主要是单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺,目前转换效率达到18%-20%,最高达24%。
在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。
3、多晶硅电池多晶硅是单质硅的一种形态,熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同,则这些晶粒结合起来,就结成多晶硅,多晶硅可做拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面,多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳电池的光电效率则要比单晶硅低,其光电转换效率为12%-15%之间,最高已达18%,但相对单晶硅光电池具有生产成本低,同时多晶硅光电池没有光致衰退效应,材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响,是国际上掀起的前沿性研究热点。
4、非晶硅电池非晶硅是一种直接能带半导体,它的结构内部有许多所谓的“悬键”。
也就是没有和周围的硅原子成键的电子,这些电子在电场作用下就可以产生电流,非晶硅光电池一般采用高频辉光放电方法使硅烷气体分解沉积而成,是一种继晶体硅电池之后出现的新型太阳电池,非晶硅可以做得很薄,他与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,但其转换效率较低,一般在6%-8%,目前国际先进水平为10%左右,与晶体硅电池相比,由于生产成本低,高温性能好,弱光响应好,非晶硅薄膜太阳能电池已成为目前最被看好的薄膜电池技术之一。
光伏知识点总结
光伏知识点总结光伏技术是一种利用太阳能转换成电能的技术,是可再生能源的重要组成部分。
随着科技的发展,光伏技术也持续进步,逐渐成为清洁能源产业的主要来源之一。
本文将对光伏技术的相关知识点进行总结,包括光伏原理、光伏组件、光伏电站、光伏发电技术等方面。
一、光伏原理光伏效应是指某些特定的材料在受到光照射后,产生电荷的现象。
这是由于光子和物质之间的相互作用,当光子照射到半导体材料上时,会使得材料内的电子和空穴发生位置变换,从而产生电势差。
这个现象被称为光伏效应,是光伏技术产生电能的基础。
二、光伏组件光伏组件是光伏电站的核心部件,通常由光伏电池组成。
光伏电池是一种能够将太阳能直接转化为电能的装置,常见的光伏电池类型包括单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池等。
这些光伏电池通过组装和连接,构成光伏组件,能够将太阳能转化为电能并输出给电网或储能设备。
三、光伏电站光伏电站是利用光伏技术建设的电力发电设施,根据规模和用途的不同可以划分为分布式光伏电站和集中式光伏电站。
分布式光伏电站通常布置在城市建筑物的屋顶或者农村的空地上,用于为周边居民和企业供电。
而集中式光伏电站通常布置在荒漠或者大片空地上,通过大规模建设光伏组件来集中发电并输送到电网上。
四、光伏发电技术光伏发电技术是指利用光伏组件将太阳能转化为电能的技术,主要包括光伏组件的布置和调整、发电效率的提升、系统的运维等方面。
在光伏组件的布置和调整方面,通常需要考虑到光照条件、太阳方位和组件夹角等因素,以最大程度地提高光伏发电效率。
此外,通过发电效率的提升和系统的运维管理,可以保证光伏发电系统的长期稳定运行。
五、光伏产业发展与应用光伏技术是一种清洁能源技术,广泛应用于发电、电池充电、户外照明等领域。
随着环保意识的提高和能源需求的增加,光伏产业的发展势头迅猛。
目前,世界各国正在推动光伏技术的发展和应用,不断拓展光伏市场和产业链。
总之,光伏技术是一种具有广泛应用前景的清洁能源技术,其发展不仅有助于提高能源利用效率,还有助于保护环境和减少碳排放。
电力光伏知识点总结
电力光伏知识点总结一、光伏发电原理光伏发电是利用太阳能照射在光伏电池上产生光生电子和空穴对的载流子,从而产生电能的过程。
光伏电池是利用半导体材料的光生电效应来将太阳能转换为电能的器件。
光伏电池的工作原理是:当光照射在半导体材料上的P-N结上时,光的能量使得P型半导体中的电子激发到导带中,形成光生电子;同时,光生电子留下来的空穴也在N型半导体中移动。
这样,在P-N结上形成了光生电子和空穴对,产生了光生电子-空穴对。
这些电子和空穴被P-N结中的内建电场所分离,从而产生了电势差。
当将光伏电池的正负极连接外部电路时,光生电子-空穴对就可以沿电路流动,形成电流,从而产生电能。
二、光伏发电组件1. 光伏电池:光伏电池是光伏发电系统的核心部件,直接将太阳能光能转化为电能,是光伏发电系统的主要发电部件。
根据材料和工艺的不同,目前市场上主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅等几种类型的光伏电池。
2. 支架:支架是光伏发电组件的支撑结构,支持光伏组件并固定在地面或屋顶上。
3. 电气设备: 电气设备是指光伏发电系统中的逆变器、组串箱、配电柜等设备,用于将光伏电池产生的直流电转换为交流电,并进行电能分配和保护。
三、光伏发电系统光伏发电系统是由光伏电池、支架、电气设备等组成的一种利用光伏技术发电的系统。
根据应用范围和发电规模的不同,光伏发电系统分为分布式光伏发电系统和集中式光伏发电系统两种。
1. 分布式光伏发电系统: 分布式光伏发电系统是分布在用户用电点附近的小型光伏发电系统,其装机容量通常不超过10兆瓦。
分布式光伏发电系统多采用分布式逆变器或微型逆变器,可以实现自发自用和余电上网发电,并且对电网具有较小的影响。
分布式光伏发电系统一般安装在屋顶、墙面、户外露台等地方。
2. 集中式光伏发电系统: 集中式光伏发电系统是安装在地面上的大型光伏发电系统,其装机容量一般在数十兆瓦到数百兆瓦之间。
集中式光伏发电系统多采用集中式逆变器,可以投入电网运行,向电网提供稳定的电能。
太阳能知识点总结
太阳能知识点总结太阳能发电技术是一种通过将太阳能转化为电能的技术。
目前主流的太阳能发电技术主要包括光伏发电和光热发电。
光伏发电是指利用光电效应将太阳光转化为电能的一种技术。
目前主要使用的光伏发电技术是硅基光伏技术。
硅基光伏技术是指利用单晶硅、多晶硅或非晶硅等硅材料制成的太阳能电池将太阳光转化为电能的一种技术。
光伏电池是由一层P型半导体和一层N型半导体组成的结构,太阳光照射在光伏电池上时,光子被吸收并激发了电子-空穴对,电子在P 型半导体中移动,空穴在N型半导体中移动,从而产生电流。
硅基光伏技术具有成熟的工艺和可靠的性能,是目前最主要的太阳能发电技术之一。
光热发电是指利用太阳能对物体表面进行加热,并利用加热后的物体产生蒸汽驱动涡轮发电机,将热能转化为电能的一种技术。
光热发电技术主要包括集热式太阳能发电、反射式太阳能发电和太阳塔式发电。
集热式太阳能发电是通过将太阳能聚焦在集热器上,将工质(如水、油、盐)加热至高温,再利用加热后的工质产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
反射式太阳能发电是通过将太阳光反射至集热器上,将工质加热至高温,再利用加热后的工质产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
太阳塔式发电是利用太阳能聚焦在高塔上的集热器上,将工质加热至高温,再利用加热后的工质产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
太阳能发电技术具有许多优点。
首先,太阳能是一种清洁的可再生能源,利用太阳能进行发电不会导致二氧化碳等温室气体的排放,对于减缓气候变化具有重要意义。
其次,太阳能是一种分散分布的能源资源,利用太阳能进行发电可以降低对传统能源资源的依赖,提高能源安全。
另外,太阳能发电的设备寿命长,维护成本低,利用太阳能发电可以降低能源成本。
此外,太阳能具有广泛的应用领域,可以满足不同领域的能源需求,如居民生活用电、农业用电、工业生产用电等。
太阳能光热利用技术主要有直接利用太阳光对物体进行加热和通过聚焦的方式利用太阳光对物体进行加热。
太阳能光热利用技术主要应用于太阳能热水器、太阳能驱动空调、太阳能制冷、太阳能热处理、太阳能蒸馏和太阳能发电等方面。
太能光伏发电技术知识总结
第一章1.地球的自转、季节、气候条件、大气层成分、海拔等因素,都对地球上接收到的太阳能产生影响,也就是说在地上不同地区受到的光照是不同的,我国的西藏自治区是地球上太阳能最丰富的地区之一。
2. 太阳是由炽热气体构成的球体,中心温度约107k,表面温度接近5800k,主要由氢和氦组成,其中氢占80%,氦占19%,太阳内部处于高温、高压状态。
3.巨大的能量不断从太阳向宇宙辐射,达到3. 6×1820 mv/s,其中约22亿分之一的辐射到地球上,经过大气层的反射、散射和吸收,约有70%的能量辐射到地面上。
. 每年辐射到地球表面的太阳能能量约为31.8×1018KW.h,太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018KW.h,太阳的寿命约为6×1010年,所以可以说它是“取之不尽,用之不竭”的能源。
5. 太阳能的优缺点分别有哪些?答:优点,资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。
缺点,一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节,地点,气候等)的影响不能维持常量。
6. 太阳常数:在地球大气层外,地球与太阳平均距离处,垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本为一个常数。
这个辐射强度称为太阳常数,或称此辐射为大气质量为零的辐射,取值1.367±0.007KW/m2或1367±7 kw/m2。
7. 阳光穿过地球大气层时,至少衰减了30%造成衰减的原因是:(1)瑞利散射或大气中的分子散射。
(2)悬浮微粒和灰尘引起的散射。
(3)大气,特别是其组成气体——氧气、臭氧、水蒸气和二氧化碳的吸收。
8. 晴天,决定总入射功率的最重要的参数是光线通过大气层的路程。
太阳在头顶正上方时,路程最短。
实际路程和此最短路程之比称为光学大气质量。
用AM表示,定义为AM=b/b0=secZ=,常用于太阳电池和组件效率测试时的标准。
当Z=0时,AM=1,称大气质量为1,用AM1表示。
太阳能发电 笔记
太阳能发电太阳能热电站的工作原理,就是利用汇聚的太阳光,把水烧至沸腾变为水蒸汽,然后用来发电。
太阳能:太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量。
各种化石燃料(煤炭、石油、天然气)都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后,再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。
此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
太阳能发电有两种类型:太阳光发电(太阳能光发电),是将太阳能直接转变成电能。
包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种,在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。
太阳热发电(太阳能热发电),是先将太阳能转化成热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式,一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,另一种是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电。
火电:燃料有限;污染环境。
水电:水里资源有限,淹没土地,破坏生态,崩塌后果严重。
核电:核泄漏危险。
新能源的两个条件:一蕴藏丰富不枯竭;二安全、干净不会威胁人类和破坏环境。
目前有两种:太阳能和燃料电池。
太阳能发电特点:1,无枯竭危险;2,绝对干净无公害;3,不受资源分布地域限制;4,可在用电处就近发电;5,能源质量高;6,使用者从感情上容易接受;7,获取能源花费时间段。
不足之处:1,照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;2,获得能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
要使太阳能发电真正达到实用水平,一是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。
太阳能电池主要有:单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。
单晶硅太阳能电池变换效率最高,已达20%以上,但间隔也最贵。
非晶态硅太阳电池变换效率最低,但价格最便宜,今后最可能被广泛使用。
太阳能发电系统主要包括:太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。
其中太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护系统,负载为系统终端。
《太阳能光伏发电系统工程 第二版 》读书笔记思维导图
4 2.4 光伏能源
发展线路图
5
参考文献
3.1 参数分析法 3.2 LOLP法
3.3 模拟法 参考文献
4.1 大型集中 1
式并网光伏电 站的设计
4.2 屋顶并网 2
光伏发电系统 的设计
3 4.3 独立光伏
发电系统的设 计
4 4.4 光伏系统
设计软件
5
参考文献
5.2 太阳电池组件 及方阵
第8章 DC-AC逆变 器
第9章 交流配电系统
第10章 分布式光伏 发电与智能微电网
1.1 太阳辐射 1
能的源泉
1.2 地球上的 2
太阳能
3 1.3 斜面上的
太阳辐射能
4 1.4 太阳辐射
的测量和资源 计算
5
参考文献
2.1 太阳能光 1
伏发电系统工 程
2.2 光伏发电 2
系统评价指标
3 2.3 光伏系统
第二版前言
第一版前言
上篇 基础篇
0 1
第1章 太阳 辐射能
0 2
第2章 太阳 能光伏发电 系统集成技 术及应用
0 3
第3章 太 阳能光伏发 电系统的设 计原理和 方...
0 4
第4章 太 阳能光伏发 电系统的设 计
0 6
第6章 储 能技术及装 置
0 5
第5章 太阳 电池、组件 及方阵
第7章 光伏发电系统 的控制与监控
0 6
参考文献
0 5
7.5 光伏 发电监控系 统
0 1
8.1 逆变 器分类及主 要功能
0 2
8.2 逆变器 的技术要求 及性能指标
0 3
8.3 离网 逆变器的结 构及工作原 理
太阳能光伏发电技术
太阳能光伏发电技术随着全球能源需求的持续增长,传统的化石燃料已经变得日益稀缺。
为了满足能源需求并减少对环境的影响,人们开始转向可再生能源,其中太阳能光伏发电技术被广泛认可为最有前景的可再生能源之一。
本文将探讨太阳能光伏发电技术的原理、发展历程以及未来发展趋势。
一、太阳能光伏发电技术的原理太阳能光伏发电技术是利用光伏效应将太阳光转化为电能的过程。
太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件、蓄电池和逆变器组成。
当太阳光照射在光伏电池上时,光子激发电池中的电子,产生正负电荷分离,从而产生直流电。
逆变器将直流电转换为交流电以供电网使用,同时也可以将电能存储在蓄电池中。
二、太阳能光伏发电技术的发展历程太阳能光伏发电技术可以追溯到19世纪70年代,当时科学家发现某些材料在光照下会产生电能。
在20世纪50年代至70年代,科学家们对光伏效应进行了深入研究,并制造出了早期的光伏电池。
然而,由于成本高昂和效率低下,太阳能光伏发电技术在当时并未得到广泛应用。
随着对可再生能源的关注度提高,太阳能光伏发电技术在20世纪末迎来了发展的机遇。
通过不断的研究和技术改进,光伏电池的效率得到了大幅提升,成本也逐渐下降。
此外,政府对太阳能发电的支持政策和激励措施也推动了太阳能光伏发电技术的普及和发展。
三、太阳能光伏发电技术的应用领域太阳能光伏发电技术在各个领域的应用越来越广泛。
在家庭和商业领域,太阳能光伏系统可以安装在屋顶上,将太阳能转化为电能供自用或卖给电网。
这不仅可以降低能源成本,还可以减少对传统电网的依赖,创造可持续发展的绿色生活方式。
在农村地区或偏远地区,太阳能光伏发电系统可以为没有电网接入的地区提供可靠的电力供应。
这对于改善当地群众的生活条件和推动经济发展具有重要意义。
此外,太阳能光伏发电技术还可以应用于航空航天、军事和交通运输等领域。
例如,太阳能飞机可以长时间在高空飞行,不需要补充燃料,具有重要的科研和应用前景。
四、太阳能光伏发电技术的未来发展趋势随着技术的不断进步,太阳能光伏发电技术在未来将会迎来更广阔的发展空间。
太阳能光伏发电技术课程总结
太阳能光伏发电技术课程总结太阳能光伏发电技术课程总结前言太阳能光伏发电技术是当今可再生能源领域的重要组成部分之一。
在这门课程中,我们深入学习了光伏发电的原理、组件、系统设计以及维护等方面的知识。
通过这门课程,我们对太阳能光伏发电技术有了更深入的理解。
正文在本次课程中,我们主要学习了以下内容:1.光伏发电原理掌握了太阳能光伏发电的基本原理,了解了光伏效应、光伏材料以及光伏电池的工作原理。
2.光伏组件学习了光伏组件的种类和特点,包括单晶硅、多晶硅和薄膜光伏组件等。
了解了光伏组件的性能参数以及选型原则。
3.光伏系统设计学习了光伏系统的设计原则和步骤,包括阵列布置、倾角和朝向的选择,以及投影面积的计算等。
掌握了光伏系统的组件配置和电路设计。
4.太阳能发电与电网接入了解了光伏发电系统与电网接入的方式和要求,包括独立式发电系统和并网式发电系统,掌握了相关的技术和安全要求。
5.光伏系统运维与故障排除学习了光伏系统的运维和故障排除方法,包括日常检查、清洁和维护等。
了解了光伏组件的老化和故障原因,学会了快速排除故障。
结尾通过学习太阳能光伏发电技术课程,我们对太阳能光伏发电系统的原理和应用有了更深入的了解。
这门课程帮助我们掌握了光伏发电的基本知识和技能,为我们今后在可再生能源领域的职业发展提供了良好的基础。
我们相信,太阳能光伏发电技术的应用将会在未来得到更广泛的推广和发展。
深入学习与实践的重要性在本次课程中,我们不仅仅是理论学习,还进行了实践操作。
通过实验和项目,我们更加深入地了解了太阳能光伏发电技术的实际应用。
我们参与了太阳能光伏组件的安装和调试,学会了正确使用光伏组件和光伏逆变器。
我们还进行了太阳能发电系统的模拟和分析,探索了系统在不同条件下的性能。
这些实践活动让我们更加熟悉光伏发电系统的工作过程,提高了我们的实际操作能力。
创新与应用的前景太阳能光伏发电技术作为一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的潜力和前景。
太阳能光伏发电技术课程总结(一)
太阳能光伏发电技术课程总结(一)太阳能光伏发电技术课程总结前言太阳能光伏发电技术是可再生能源中的热点领域,对于实现清洁能源、减少环境污染具有重要意义。
本文对太阳能光伏发电技术课程进行总结,旨在回顾课程内容,强调学习收获和未来应用。
正文1. 课程介绍•课程目标:介绍太阳能光伏发电技术的基本原理、材料和设备,培养学生对于太阳能光伏发电系统的设计和维护能力。
•课程内容:太阳能基础知识、光伏材料与器件、光伏电池的工作原理、光伏组件与系统、光伏系统设计与性能评估等。
2. 学习收获•掌握太阳能的基本原理和光伏发电的工作原理;•理解光伏材料与器件的特性与应用;•学会设计光伏组件与系统,并对其进行性能评估;•提升解决光伏系统故障、维护与管理的能力。
3. 未来应用•太阳能光伏发电技术在清洁能源领域具有广阔的应用前景;•在工业生产、家庭、农业等领域推广太阳能发电系统,减少对传统能源的依赖;•提升太阳能光伏发电系统在偏远地区、灾区等电力供应不稳定地区的应用。
结尾通过太阳能光伏发电技术课程的学习,我们深入了解了太阳能的基本原理和光伏发电的工作原理。
掌握了光伏材料与器件的特性与应用,并具备了设计光伏组件与系统的能力。
未来,我们将把学到的知识应用到实际工作中,推动太阳能光伏发电技术的发展,为清洁能源的普及做出贡献。
4. 课程亮点•专业的师资团队:本课程由经验丰富的专业教师和行业专家组成,能够提供权威和实用的知识指导。
•实践性教学:课程注重实际操作和案例分析,通过实验室实训和项目实践,加深对光伏发电技术的理解和应用。
•多样化的学习资源:课程提供了丰富的教材、课件和相关参考资料,便于学生自主学习和深入研究。
•互动式教学方式:课程采用互动式教学方法,包括讨论、小组合作等,促进学生的思维能力和团队合作精神。
5. 课程反馈学生对太阳能光伏发电技术课程的评价普遍较高,认为课程内容与实际应用相结合,能够提升学生的专业能力和实践能力。
学生对课程的教师团队和教学资源给予了积极的评价,并表示在未来的工作中将能够运用所学知识进行实践操作。
光伏发电 知识
光伏发电是利用光电效应将太阳能转化为电能的一种技术。
下面是关于光伏发电的一些基本知识:
1.光电效应:光电效应指的是当光照射到半导体材料(如硅)上时,能量会被光子吸收,导致电子从原子中被激发出来,形成电流。
这个过程将光能转化为电能。
2.光伏电池:光伏电池又称太阳能电池,是将光电效应应用于实际电力产生的器件。
它由一层或多层半导体材料构成,能够将光能转化为直流电能。
常见的光伏电池包括单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
3.光伏模块:多个光伏电池组成的整体称为光伏模块,也就是我们常见的太阳能电池板。
光电池通过串联或并联的方式组成光伏模块,提供更高的电压和电流输出。
4.光伏发电系统:光伏发电系统由光伏模块、逆变器(将直流电转化为交流电)、电池组、电网接入系统等组成。
光伏模块通过逆变器将直流电能转化为交流电能,并通过电网接入系统输送电能给用户。
5.太阳能辐射:太阳能辐射是光伏发电的原始能源,太阳能辐射包括可见光、紫外线和红外线。
太阳能辐射的强度受日照时间、天气条件和地理位置等因素影响。
6.光伏发电的优点:光伏发电具有无污染、可再生、静音、低维护成本等优点。
它可以在阳光照射的地方独立发电,不需要传输线路,适合分布式发电。
光伏发电技术近年来发展迅速,已成为清洁能源领域的重要组成部分。
它可广泛应用于住宅、商业、工业等各个领域,为可持续发展和减少碳排放做出重要贡献。
光伏发电基础知识点总结
光伏发电基础知识点总结一、光伏发电的历史和发展光伏发电技术最早可以追溯到1839年法国物理学家贝克勒耳(Edmond Becquerel)发现光电效应。
1876年,美国物理学家威尔拉德·吉布斯(Willoughby Smith)发现硅的电导热性质,可用于光电能转换。
20世纪50年代,科学家们开始研究太阳能电池的制造方法。
1954年,贝尔实验室的芯片工程师查尔斯·普尔(Charles Fuller, Project Engineer)和格拉德夫·皮特曼(Gerald Pearson)发明了一种使用硅制成的固态太阳能电池,这标志着太阳能电池的商业应用时代的开启。
自此,太阳能电池技术经过不断的研究和改进,逐渐成熟,应用范围也在不断扩大。
二、光伏发电的原理光伏发电的基本原理是利用光电效应将太阳光转换成电能。
光电效应是指当光子(即光的基本粒子)碰撞到半导体材料时,会产生一对电子和空穴。
当电场作用于半导体材料时,电子和空穴会被分离,从而产生电流。
光伏发电系统主要由太阳能电池、控制器、逆变器和电网或储能设备等组成。
1. 太阳能电池太阳能电池是光伏发电系统的核心部件,也是将太阳能转换为电能的关键设备。
太阳能电池有多种类型,包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。
其中,单晶硅太阳能电池的转换效率最高,但成本也最高;多晶硅太阳能电池的成本相对较低,但转换效率略低。
2. 控制器控制器主要用于太阳能电池组的充电管理和保护,防止过充和过放,以延长太阳能电池组的寿命。
控制器还可以实现对充电电流和充电电压的调节,以适配太阳能电池组的充电需求。
3. 逆变器逆变器主要用于将太阳能电池发出的直流电转换为交流电,以满足家庭用电或者并网发电的需求。
逆变器在光伏发电系统中起着至关重要的作用,其转换效率和稳定性直接影响系统的发电效率和可靠性。
4. 电网或储能设备光伏发电系统可以通过电网并网发电,也可以通过储能设备存储电能。
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太阳能光伏发电技术(笔记)
第一章太阳(光)的基本常识
1.太阳常数:描述大气层上界的太阳辐射强度。
定义:在平均日地距离时,地球大气层上界垂直于太阳光线表面的单位面积上单位时间内所接受到的太阳辐射。
其参考值为1367 7W/m2。
2.太阳光谱:太阳发射的电磁辐射在大气顶上随波长的分布
叫太阳光谱。
3.大气质量:太阳光线穿过地球大气的路径与太阳光线在天
顶角方向时穿过大气路径之比。
第二章太阳电池基础
1.硅片的生产:至少纯度是6个9!
2.太阳电池用硅片:二氧化硅——冶金级硅——高纯三氯氢
硅——高纯多晶硅原料——单晶硅棒或多晶
硅锭——硅片——太阳能电池——太阳能电
池组件
高纯多晶硅:西门子法(SiHCl3还原法)
SiHCl3与H2反应生成多晶硅。
高纯单晶硅:将多晶硅原料进行CZ法(或区溶法)得到
单晶硅。
3.制作:一般为在P型硅片上进行掺杂(磷),即P型硅片
上形成N型区,就是一个PN结(N+/P)。
4.太阳电池的工艺(单晶):
P型单晶硅棒——切片(300微米左右)——腐蚀——清洗(1)硅片腐蚀:NaOH腐蚀,除去硅片的机械切痕和损伤,腐蚀5——10微米。
再用NaCO3进行表面绒化,因
为硅的(100)和(111)面的腐蚀速率不同,而在表
面出现金字塔构造,即为陷光结构。
如在镀层减反射
膜可以使反射降低至1%以下。
(2)扩散制结:P型硅片上进行扩散,掺磷形成PN结。
(3)等离子边缘腐蚀:由于扩散过程中PN结的边缘也扩散了,容易造成PN结短路,利用辉光放电中的氟离
子与硅反应,达到腐蚀目的。
(4)去磷硅玻璃
(5)减反射膜的制备:利用PECVD淀积一层氮化硅
(SiN X)减反膜,不但可以减少反射,而且可以起到
很好的表面钝化和体钝化作用。
(6)表面金属化:丝网印刷(蒸镀或化学电镀)金属电极。
正面电池的形式和厚度的两个矛盾:一方面要提高透
过率;另一方面要保证栅网电极有一个尽可能低的接
触电阻。
(7)检测分级:对每个电池进行测试,按电流和功率的大小分级
5.太阳电池的理论分析:
太阳电池可处以四种不同的工作状态:
(1)无光照无电压无电流;
(2)有光照但短路短路电流;
(3)有光照但开路开路电压;
(4)有光照和有负载有电压,有电流。
其中第四种状态为工作状态。
太阳电池理想化等效电路模型:
最大开路电压Vm;最大短路电流Im;最大输出功率Pm最
大转换效率 为:
填充因子FF为:
6.实际的太阳电池:
影响转换效率的有两个因素:第一个为串联电阻Rs(包括正
面接触电极,半导体材料内部
接触和半导体的体电阻和电
极电阻);第二个为并联电阻
Rp(由电池边缘漏电或耗尽区
内复合电流引起)
结论:对于太阳电池来说FF很重要,它反映电池的质量。
太阳电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充系数
越大,其特性曲线越接近正方形,转换效率越高。
7.太阳光谱:很宽的一个光谱范围(0.25——2.5微米),大
体分为紫外线占7%,可见光占45%,红外线
占47%左右。
8.太阳光的两种损失(对于晶体硅来说):
(1)波长大于1.1微米的不能够产生电子——空穴对,因此会有25%的损失;
(2)如果光线的能量足以产生电子——空穴对,那么此时光的能量的大小就不起作用了,即在光能临界值之上
只能产生一个电子——空穴对,剩余的能量又转换为
未被利用的热能,因此有30%的能量又未被利用。
除此之外:
(1)产生的电子——空穴对可能复合;
(2)由于缺陷和杂质,电子空穴对会复合造成电流损失;(3)光亮的硅表面使光反射;
(4)太阳电池的温度对电池也有一定的影响:温度越高电池的效率越差。
结论:太阳电池的光损失有两种:一种为电学损失(载流子损失和欧姆损失);另一种为光学损失(表面反射,
遮挡损失,电池材料本身的光谱响应特性)。
9.太阳电池的表征:
国际标准测试条件:
AM1.5
1000 W/m2
25摄氏度
其中,AM0=1353 W/m2 ;AM1=1070 W/m2(此时为垂直照射)
当太阳天顶角θ=48.2度时,AM1.5;
当太阳天顶角θ=60.0度时,AM2。
10.光谱响应测量:太阳电池的量子效率(QE)测量又叫做
光谱响应测量,它是用来测量太阳电池短路电流I SC
的光谱分布。
光谱响应测量可分为相对光谱响应测量
和绝对光响应测量,后者在实际中更有用。
11.晶界石载流子的有效复合中心。
12.减反射薄膜:
单晶硅电池:SiO x或TiO2
多晶硅电池:SiN x
13.改善太阳电池的重要工作是:提高电池载流子的扩散长度
14.单晶硅太阳电池:
第三章太阳能电池组件
1.组件:一般为9串14列,12串3列共36片串联,额定电
压为12V的组件;封装一般为环氧树脂封装,层压封装等。
2.太阳电池封装:环氧树脂,有机硅树脂,玻璃,EVA等。
3.太阳电池封装设备:激光划片机,层压机
4.太阳电池封装工序:
5.太阳电池的技术指标:
1.太阳电池系统的组成:
独立发电系统和并网发电系统和混合发电系统3.光伏系统的几个主要部件:
光伏组件方阵,蓄电池,控制器和逆变器。
4.根据光伏系统的应用形式,发电规模和负载类型分类:
5.蓄电池容量:
修正后:
6.举例:一个小型交流光伏供电系统:
7.举例:一个纯直流系统举例:。