太阳能光伏发电必须掌握的基础知识

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太阳能发电基础知识

太阳能发电基础知识

太阳能发电基础知识太阳能发电是指通过太阳能将光能转化为电能的一种方式,是一种可再生能源的利用形式。

太阳能发电的过程主要包括光照吸收、光电转换和电能输出三个关键步骤。

本文将介绍太阳能发电的基础知识,包括太阳能的来源、太阳能光伏发电原理、主要的太阳能发电技术以及太阳能发电的优势和局限性。

一、太阳能的来源太阳是地球上最重要的能源来源之一,它以恒定不变的方式向地球释放出大量的能量。

太阳能的源头是核聚变反应,太阳核心中的氢原子核发生反应,释放出大量的能量,形成太阳辐射。

这些辐射以电磁波的形式传播到地球,为太阳能发电提供了无尽的能量。

二、太阳能光伏发电原理太阳能光伏发电是通过光电效应将太阳能转化为电能的一种技术。

太阳光中的光子进入太阳能电池板的半导体材料中,与材料中的原子碰撞后,电子得到激发并跳出原子束缚,形成电流。

这个过程中,太阳光的能量被转化为电子的动能,从而实现了光能到电能的转化。

三、太阳能发电技术目前,主要的太阳能发电技术包括晶体硅太阳能电池技术、薄膜太阳能电池技术以及集成光伏发电技术。

1. 晶体硅太阳能电池技术晶体硅太阳能电池是目前最主流的太阳能发电技术之一。

它采用单晶硅或多晶硅制成的太阳能电池片,具有较高的转换效率和较长的寿命。

晶体硅太阳能电池的制造成本相对较高,但其稳定性和可靠性较好,广泛应用于太阳能发电领域。

2. 薄膜太阳能电池技术薄膜太阳能电池采用非晶硅材料或其他半导体材料制成的薄膜电池片,具有较低的制造成本和灵活性。

它的转换效率相对较低,但适用于大面积的太阳能发电应用,例如建筑物外墙、屋顶等。

3. 集成光伏发电技术集成光伏发电技术是将太阳能电池板整合到建筑物、车辆或其他设备上,通过优化设计和布局,实现太阳能的最大化利用。

这种技术将太阳能发电与建筑、交通等领域的需求紧密结合,最大限度地提高了太阳能的利用效率。

四、太阳能发电的优势和局限性太阳能发电具有众多的优势,例如无噪音、零排放、可持续等,因此备受关注。

光伏发电知识科普

光伏发电知识科普

光伏发电知识科普随着全球对清洁能源需求的不断增长,光伏发电作为一种可再生能源,逐渐成为能源领域的热门话题。

光伏发电利用太阳能将光能转化为电能,具有环保、可再生、零排放等优势。

本文将从光伏发电的基本原理、技术类型、应用领域等方面进行科普,以提高公众对光伏发电的了解。

一、光伏发电的基本原理光伏发电的基本原理是利用光生电效应,即某些材料在光照射下能够产生电流。

主要包括以下几个步骤:光照射:太阳光中含有丰富的能量,其中的光子具有一定能量。

光子击中半导体:光子被太阳能电池板上的半导体材料(通常是硅)吸收,导致半导体中的电子被激发并跃迁。

电子跃迁:被激发的电子从半导体的价带跃迁到导带,形成电子-空穴对。

电子流动:电子和空穴分别在半导体中流动,形成电流。

电流输出:通过电流的流动,光伏电池产生的电能被输出到电路中供电使用。

二、光伏发电的技术类型光伏发电技术主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜光伏等几种类型。

单晶硅光伏:制作单晶硅太阳能电池需要高纯度的硅材料,通过单晶体生长技术制成单晶硅棒,再切割成薄片制成太阳能电池板。

具有高转换效率,但制造成本较高。

多晶硅光伏:多晶硅是由多个小晶体组成的,制造成本较单晶硅低,但转换效率稍低。

多晶硅光伏是目前市场上应用最广泛的技术。

非晶硅光伏:非晶硅光伏利用非晶硅材料制造,具有制造成本低、灵活性高的优势,但转换效率相对较低。

薄膜光伏:利用薄膜材料制造太阳能电池板,如铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池、非晶硅薄膜电池等。

薄膜光伏具有轻薄、柔韧性强的特点,适用于一些特殊应用场景。

三、光伏发电的应用领域光伏发电在各个领域都有广泛的应用,其中主要包括:居民和商业用途:家庭屋顶、商业建筑屋顶等场所安装太阳能电池板,通过光伏发电为居民和商业用户提供清洁能源。

农业光伏:在农田、温室等农业用地上建设光伏电站,既能发电又能保护农作物,实现农业与光伏的双赢。

工业和公用事业:大规模的光伏电站用于工业和公用事业,为工厂和城市提供清洁能源。

光伏发电基础知识

光伏发电基础知识

光伏发电基础知识一、太阳能电池目前太阳能电池的封装形式主要层压工艺和滴胶工艺有两种。

采用层压工艺封装的太阳能电池可以保证25 年以上的工作寿命,其工艺特性和使用寿命优于滴胶封装形式。

太阳能电池是利用光伏效应把太阳的光能转换成电能。

对于硅电池来说,在标准条件下(光谱照度:100W/m 2 ,光谱:AM1.5 ,温度:25 ℃),它的开路电压为0.48 ~0.6V 。

将多个单体太阳能电池连接,并进行封装,可以构成不同面积、不同功率的太阳能电池组件,也可统称为太阳能电池板。

单体太阳能电池一般是不能使用的,实际应用的是太阳能电池组件。

单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池是目前较常见、较实用的三种太阳能电池。

多晶硅太阳能电池的生产工艺相对简单,价格比单晶硅低。

近年来,由于多晶硅太阳能电池技术的不断进步,其转换效率得到不断提高。

单晶硅太阳能电池的效率比较高,但价格高于多晶硅太阳能电池。

非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低,可在室内阳光很弱的情况下使用。

A、不管哪种太阳能电池都具有以下五大电性能:1 、Isc =短路电流;2 、Im =峰值电流;3 、V oc =开路电压;4 、Vm =峰值电压;5 、Pm =峰值功率=(Im × Vm )B、太阳能电池组件功率的选择:太阳能电池峰值功率是标准条件下(STC )太阳能电池(组件)的输出最大功率,单位峰瓦,或用符号Wp 表示。

(STC 即:欧洲委员会定义的101 标准,辐射强度1000W/m 2 ,大气质量AM1.5 ,电池温度25 ℃)太阳能电池(组件)的输出功率取决于太阳幅照度、太阳光谱分布和太阳能电池(组件)的工作温度。

在不同的时间,不同的地点,同样一块太阳能电池的输出功率是不同的。

并不向有些人想象的那样,只要有阳光就会有额定输出功率,甚至认为太阳能电池在灯光下也可以正常使用。

按面积计算,每平米的太阳能电池的输出功率大约为120W ;随着转换效率的提高,其输出功率也相应的增大。

太阳能光伏发电基础培训(夏)

太阳能光伏发电基础培训(夏)

3、蓄电池的容量 蓄电池的容量一般用Ah(安时)表示,目前蓄电池容量可以 做到几千安时。蓄电池的容量是个变数,它与放电快慢有关 系,例如有一个12V、10Ah的蓄电池,如果用2A电流放电,5 个小时电压降到10.5V,我们称这个蓄电池为5小时放电率,
容量10Ah。还是这个蓄电池,如果1.2A电流放电,10个小时
出电压降低千分之三到五;同样,温度每降低1℃,输出电
压升高千分之三到五;
但是,电池组件输出电流随温度增加而增加,温度每升高
1℃输出电流升高万分之四到八;同样,温度每降低1℃, 输出电流降低万分之四到八;
11、离网太阳能光伏发电系统 只要与我们家庭用电的电网不连接的太阳能光伏发电系统,
统统称为离网太阳能光伏发电系统。例如:光伏手电筒、
只能选接近620V的17串,另外,选18个支路,17串×18支路
×190W=58.14KW,只能选19个支路,61.37KW较接近要求。
14、太阳能电池组件的热斑效应 当鸟粪、树叶、阴影遮挡住整个电池组件或组件的部分电池
片,被遮挡部分不但不发电还有可能成为负荷消耗电量而发
热,发热部分久而久之出现斑点,我们称之为热斑效应。严 重的可使电池片之间的互联条断裂或开焊,因此必须采取措 施,加装旁路二极管,消除热斑效应。
也是降到10.5V,这个蓄电池的容量就成了10小时放电率,
容量12Ah。
峰值电压Um:又称工作电压,是电池组件输出最大功率时的 标称值(一般有阳光基本就到达工作电压,但是随温度增减
将向相反的方向变化)
峰值功率Pm:峰值电压Um×峰值电流Im,其值取决于太阳辐 照度,出厂测试按:辐照度1KW/㎡,温度25℃,光谱AM1.5 填充因子FF:FF=(Um×Im)÷(Uoc×Isc)≌0.5∽0.8 之间,其值越大,说明电池组件转换效率越高。

光伏发电基础培训

光伏发电基础培训
——法国物理学家A.E.贝克勒尔意外地 发现“光生伏打”效应
一、太阳能光伏组件发电的基本原理
---光伏半导体材料
单晶硅材料
多晶硅材料
非晶硅材料
一、太阳能光伏组件发电的基本原理
---光伏组件的构成
光伏玻璃
EVA 胶膜 电池片 EVA 胶膜 背板 铝边框
接线盒
二、太阳能光伏发电系统
---光伏发电系统的分类及构成
五、太阳能光伏发电的商业模式
太阳能光伏发电项目分类
地面集中式光伏发电站 (荒漠、荒山、鱼塘、荒
地)
分布式光伏发电站 (工商业建筑屋顶、居民屋 顶、农光互补、渔光互补)
投资商业模式
单体光伏电站装机容量大于20MW,升压接入国家电网
电价确定为竞价上网,所发电力销售给国家电网,后续参 与电力市场交易、碳交易
配合直接售购电市场的电力调配,本地监控系统在 向电力市场上传发电数据的同时可以配合需求端与 供给端对发电进行远程节。
智能监控系统的拓扑结构
区块链技术与分布式能源系统的有机结合。
六、太阳能光伏发电的运行维护
光伏电站日常管理工作
★档案及技术文件管理 ★备品备件管理 ★信息系统管理 ★安全管理 ★电费结算管理 ★培训管理
太阳能光伏发电应用基础培训
目录
一、太阳能光伏组件发电的基本原理 二、太阳能光伏发电系统 三、太阳能光伏各产业链全景 四、太阳能光伏电站的成本构成 五、太阳能光伏发电的商业模式 六、太阳能光伏发电的运行维护
一、太阳能光伏组件发电的基本原理
太阳光照在半导体上形成新的空穴-电 子对,吸收的太阳光子使得半导体原子的 价电子受到激发,在p-n结两侧产生正负极 电荷的积累,产生了光生电势,在p-n结内 建电场的作用下,空穴由n区流向p区,电 子由p区流向n区,接通后形成电流。

光伏发电重要知识点总结

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。

光伏发电太阳能基础知识

光伏发电太阳能基础知识

光伏发电太阳能基础知识1.太阳辐射能量单位时间内,太阳以辐射形式发射的能量称为太阳辐射功率或辐射能量,单位为瓦(W)或千瓦(KW)。

2.太阳辐照度投射到单位面积上的太阳辐射能量,称为太阳辐照度或太阳辐射度,单位是W/ m²或KW/ m²。

地球表面最高值约为1.2~1.37 KW/ m²。

3.太阳辐照总量在一段时间内(小时、日、月、年)投射到单位面积上的太阳辐射能量(辐照度或辐射度),称为太阳辐照量,单位是KWh/ m²•日(或月、年),或MJ/ m²•日(或月、年),1KWh=3.6MJ。

4.日照时间太阳从日出到日落的全部时间。

5.日照时数太阳辐照度大于120 W/ m²的全部时间。

6.峰值日照时数把大于120W/ m²及以上的辐照度折算到1000W/ m²的日照时数,称为峰值日照时数。

7.日照时间、日照时数、峰值日照时数三者关系为方便理解日照时间、日照时数、峰值日照时数三者关系,采用图一所示可一目了然,由于太阳辐照度随着云彩的遮挡不是非常圆滑的曲线,为说明问题,本图太阳辐照度曲线为全天晴空万里时的状态。

从图中可以看出,日照时间从早4:00至晚8:00,共16小时;日照时数约从早6:20至下午5:00,共10小时40分钟;峰值日照时数采取等效法,A面积相等,B面积相等,折算成矩形面积约为4200Wh/ m²,除以1000 W/m²,即可得到峰值日照时数4.2小时。

图一:日照时间、日照时数、峰值日照时数三者关系图8.我国太阳能资源情况我国太阳能资源可分为五类地区:一类地区:年太阳辐射总量为1889~2333 KWh/ m²,峰值日照时数5.17~6.39 h。

如:宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部、西藏西部。

二类地区:年太阳辐射总量为1625~1889 KWh/ m²,峰值日照时数4.45~5.17h。

太阳能光伏发电必须掌握的基础知识

太阳能光伏发电必须掌握的基础知识

太阳能光伏发电必须掌握的基础知识1、太阳能光伏系统的组成和原理太阳能光伏系统由以下三部分组成:太阳电池组件;充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。

太阳能光伏系统具有以下的特点:- 没有转动部件,不产生噪音;- 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。

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。

应用主要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。

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,如3。

75kWp家用型屋顶发电设备、敦煌10MW 项目。

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.图4—1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。

其中包含了光伏系统中的几个主要部件:光伏组件方阵:由太阳电池组件(也称光伏电池组件)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。

蓄电池: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。

光伏发电的知识

光伏发电的知识

光伏发电是一种利用半导体材料在光照射下产生电压和电流的现象,将光能直接转换为电能的技术。

以下是一些关于光伏发电的知识点:1. 光伏效应(Photovoltaic Effect):光伏效应是某些材料在光照射下产生电压和电流的现象。

这种现象可以通过将光照射到半导体材料上来实现,从而将光能转化为电能。

2. 光伏组件(Photovoltaic Module):光伏组件是由多个太阳能电池板按一定方式组合起来形成的太阳能电池组件。

它可以产生直流电,通常被用于太阳能发电系统中。

3. 光伏系统(Photovoltaic System):光伏系统是由光伏组件、逆变器、电池组等部件组成的太阳能发电系统。

逆变器是将直流电转换为交流电的设备,电池组则储存余电,以备不时之需。

4. 光伏发电技术(Photovoltaic Technology):目前,太阳能电池板主要是采用硅片生产,而硅片又分为单晶硅、多晶硅和非晶硅三种。

近年来,随着科技的发展,一些新型太阳能电池也逐渐出现,如有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。

5. 光伏发电应用(Photovoltaic Application):光伏发电已经广泛应用于家庭、企事业单位和各种公共设施等需要电力的场所。

同时,它也是一种比较环保的能源,有利于减少对环境的污染。

6. 太阳能资源评估(Solar Energy Resource Assessment):由于太阳辐射具有很强的地域差异,在选择光伏发电站点时,需要对太阳能资源进行评估,以确定是否具备建设太阳能电站的可行性。

光伏发电不仅是一种新型能源,更是一种具有广泛应用前景的技术。

随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的提高,光伏发电在未来将会得到更广泛的应用。

光伏发电的基础知识

光伏发电的基础知识

光伏发电的基础知识光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的技术,它是一种可再生能源,被广泛应用于家庭、工业和商业等领域。

本文将介绍光伏发电的基础知识,包括光伏效应、光伏电池、光伏组件和光伏发电系统。

一、光伏效应光伏效应是指当光线照射在半导体材料上时,会产生光生电子和空穴对,从而产生电流。

这个效应最早由法国物理学家贝克勒尔于1839年发现。

当光线照射在半导体材料上时,光子的能量会被传递给半导体中的电子,使其跃迁到导带中,形成电流。

光伏效应是光伏发电的基础。

二、光伏电池光伏电池,也称为太阳能电池,是将光能直接转化为电能的装置。

光伏电池由多个薄片组成,每个薄片由两层半导体材料构成,一层为P型半导体,另一层为N型半导体。

当光线照射在光伏电池上时,光子的能量会被传递给半导体中的电子,使其跃迁到导带中,形成电流。

光伏电池的常见材料有单晶硅、多晶硅和非晶硅等。

三、光伏组件光伏组件是由多个光伏电池组装而成的装置,也被称为光伏板或太阳能板。

光伏组件的主要功能是将光能转化为直流电能。

光伏组件通常由玻璃、背板、电池片和边框等组成。

玻璃用于保护电池片,背板用于支撑和固定电池片,边框用于保护和加强光伏组件的结构。

四、光伏发电系统光伏发电系统是将光伏组件与其他组件相结合,形成一个完整的发电系统。

光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、电池储能系统和配电系统等组成。

光伏组件负责将光能转化为直流电能,逆变器用于将直流电能转化为交流电能,电池储能系统用于储存电能,配电系统用于将电能输送到需要的地方。

光伏发电系统可以实现自给自足,也可以将多余的电能卖给电网,实现发电与用电的平衡。

光伏发电技术已经取得了长足的发展,目前已经成为一种主流的清洁能源技术。

光伏发电具有环保、可再生、分布式等特点,可以有效减少对传统能源的依赖,降低碳排放,推动可持续发展。

随着技术的进步和成本的降低,光伏发电将在未来得到更广泛的应用。

光伏发电基础知识汇总

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。

光伏太阳能应用基础知识大全

光伏太阳能应用基础知识大全

光伏太阳能是一种利用太阳能将光能转换成电能的技术,它具有环保、可再生、长寿命等优点,在现代能源领域得到了广泛的应用。

以下是光伏太阳能应用基础知识的一些重要内容:
1.光伏电池:光伏电池是将太阳能转换成电能的核心部件,其工作原理是利用半导体材料的光生伏特效应将光能转换成电能。

2.太阳能电池组件:太阳能电池组件是由多个光伏电池组成的,可以将太阳能转换成直流电能。

3.逆变器:逆变器是将直流电能转换成交流电能的关键设备,可以将太阳能电池组件产生的直流电能转换成符合电网标准的交流电能。

4.光伏发电系统:光伏发电系统是由光伏电池组件、逆变器、电池组、监控系统等组成的,可以将太阳能转换成电能,并将电能储存起来或直接供应给电网。

5.光伏电站:光伏电站是由多个光伏发电系统组成的,可以将大面积的太阳能转换成电能,并将电能输送到电网中。

6.光伏应用领域:光伏技术可以应用于家庭、工业、商业、农业、交通等多个领域,可以用于发电、照明、空调、通信、监控等方面。

7.光伏发电的优势和不足:光伏发电具有环保、可再生、长寿命等优点,但其发电效率受天气、光照等因素影响较大,成本较高,存在着一定的局限性。

总之,光伏太阳能是一种重要的清洁能源,具有广泛的应用前景,在未来的能源领域中将发挥越来越重要的作用。

光伏发电基础知识培训

光伏发电基础知识培训

光伏发电基础知识培训光伏发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种清洁能源技术。

在当前全球能源转型的背景下,光伏发电作为一种可再生能源形式,具有环保、可持续的特点,正逐渐被广泛应用于电力领域。

为了提高对光伏发电的理解和应用,本文将介绍光伏发电的基础知识。

一、光伏发电原理光伏发电的核心是光伏效应。

当太阳光照射到光伏电池上时,光伏电池内的半导体材料会将光能转化为电能。

光伏电池一般由多个光伏电池片组成,这些电池片中的半导体材料(通常是硅)能够将光能量激发出电子,形成电流。

通过将光伏电池片连接在一起,可以形成光伏电池组,从而实现更大功率输出。

二、光伏电池分类光伏电池根据其材料和结构的不同,可以分为单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等几种类型。

其中,单晶硅光伏电池具有较高的转换效率和较好的稳定性,但制造成本相对较高;多晶硅光伏电池制造成本相对较低,但转换效率略低;薄膜太阳能电池具有制造成本低、轻薄灵活等特点,适合柔性应用。

根据不同的应用需求,选择合适的光伏电池类型具有重要意义。

三、光伏发电系统光伏发电系统一般包括光伏电池组、逆变器、电网连接和监控系统等组成部分。

光伏电池组负责将太阳光能转化为直流电能,逆变器则将直流电能转化为交流电能,以便接入电网。

同时,为了确保光伏发电的安全和稳定运行,光伏发电系统还需要配备监控系统,用于实时监测光伏电池组的性能和运行状态。

四、光伏发电应用光伏发电具有良好的适应性和广泛的应用领域。

目前,光伏发电系统已广泛应用于居民楼宇、商业建筑、工业厂房、农田等各个领域。

在居民楼宇领域,光伏发电系统可以通过屋顶安装太阳能光伏板来实现家庭用电;在商业建筑领域,光伏发电系统可以为商业企业提供电力支持,降低用电成本;在农田领域,光伏发电系统可以用于灌溉、充电等农业生产需求。

五、光伏发展趋势随着技术的不断进步和成本的进一步降低,光伏发电在未来有望迎来更广阔的发展空间。

当前,光伏发电领域还存在一些挑战,如太阳能储能和电池组寿命等问题,但随着科技的发展,这些问题也将逐渐得到解决。

光伏重要基础知识点

光伏重要基础知识点

光伏重要基础知识点光伏(Photovoltaic, PV)是指利用光电效应将太阳辐射能转化为直流电能的技术。

作为可再生能源的一种,光伏已经广泛应用于家庭、商业和工业领域。

下面是光伏重要的基础知识点:1. 光电效应:光电效应是指当光照射到特定材料表面时,材料中的光子会激发材料中的电子,使其从价带跃迁到导带,产生自由电子和空穴对。

这些自由电子和空穴对的运动形成了电流,从而实现了光能向电能的转化。

2. 光伏材料:光伏材料是制造光伏电池的关键,常见的光伏材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、半导体材料(如铜铟镓硒, CIGS)和钙钛矿等。

不同的光伏材料具有不同的能带结构和转换效率,可根据具体应用需求选择最合适的材料。

3. 光伏电池:光伏电池是光伏技术的核心设备,是将太阳辐射转化为电能的关键部件。

常见的光伏电池包括单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜电池和染料敏化太阳能电池等。

不同类型的光伏电池在材料、制造工艺和转换效率上存在差异。

4. 光伏组件:光伏组件是由多个光伏电池连接而成的模块,用于集中光能转化为电能。

常见的光伏组件有单晶硅组件、多晶硅组件和薄膜组件等。

根据应用需求,可以将多个光伏组件串联或并联,形成光伏阵列以提高输出功率。

5. 光伏系统:光伏系统是由光伏组件、电池储能系统、逆变器以及电网连接等组成的完整发电系统。

光伏系统可分为独立发电系统和并网发电系统。

独立发电系统通常用于偏远地区或无法接入电网的场景,而并网发电系统可将发电的多余电能与电网进行互相补充和交换。

6. 光伏发电效率:光伏发电效率是衡量光伏电池转换光能为电能能力的指标。

目前,最高的单晶硅光伏电池转换效率已经超过了23%,而多晶硅光伏电池转换效率通常为15-20%之间。

提高光伏发电效率是光伏技术发展的重要目标之一。

7. 光伏市场与前景:随着全球对可再生能源需求的增加和环境保护意识的提高,光伏产业逐渐崛起并迅速发展。

目前,光伏已广泛应用于居民用电、工业生产、农业灌溉等领域。

太阳能光伏基本知识

太阳能光伏基本知识

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一,基础知识(1)太阳能电池的发电原理太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置. ●半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子.光激励核核电子空穴电子电子对●PN 结合型太阳能电池太阳能电池是由P 型半导体和 N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而 P 型半导体中含有较多的电子,当 P 型和 N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往 P 型区移动,带负电子的电子往 N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流..-+-+-+N型+--++-PN 结N区PN 结合+-+ P型-+-+-+-+-电势------++++++P区(2)太阳能电池种类单晶硅电池结晶类多晶硅电池硅半导体非晶类非晶硅电池转换效率:17%空间用民用转换效率:14%民用转换效率:6-7%民用太阳能电池3-5 族化合物电池转换效率:24%空间用化合物半导体2-6 族化合物电池 1-3-6 族化合物电池转换效率:10%民用转换效率:8%※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有广泛的应用(如电子手表,计算器等),但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料. 化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用. ※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质. ※京瓷公司早在上世纪的八十年代就认识到多晶硅太阳能电池的光阔前景和美好未来,率先开启多晶硅太阳能电池的工业化生产大门.现在已经是行业的龙头,同时多晶硅太阳能电池也结晶类太阳能电池的主流产品(太阳能电池的 70%以上).(3)多晶硅太阳能电池的制造方法将经过还原后的金属硅原料注入铸造炉内,同时注入硅烷气体在高温熔化的同时进行化学反基片厚度(220 微米)铸造2 工艺高温冶炼 (1400 度以上)冷却成锭破锭(150mm*155mm)切片(线切割)芯片工艺PN 结合(正面 N 极,反面 P 极)减反膜形成通过电极,汇集电N 极烧结电极印刷(正反封装工艺组配芯片串,并联,形成设计需要的电流(一片芯片的电压 0 5V)玻璃(防冲 EVA(缓冲) 芯片(发电) EVA(缓冲) 背垫(防湿) 叠片层压模拟光源,输出测试边框安装(4)太阳能电池关连的名称和含义●转换效率太阳能电池的转换效率是指电池将接收到的光能转换成电能的比率输出功率转换效率 = 太阳能电池板被照射的太阳能 100%※标准测试状态由于太阳能电池的输出受太阳能的辐射强度,温度等自然条件的影响,为了表述太阳能电池的输出和评价其性能,设定在太阳能电池板的表面温度为 25 度,太阳能辐射强度为 1000 w/㎡、分光分布 AM1.5 的模拟光源条件下的测试为标准测试状态.大气层AM1 θ=90 度AM1.5(标准测定状态) θ=41.8 度地面分光分布小知识晶硅类理论转换效率极限为 29%,而现在的太阳能电池的转换效率为 17%~19%,因此,太阳能电池的技术上还有很大的发展空间.●太阳能电池输出特性【太阳能电池电流电压特性(I-V 曲线)】短路电流 Isc最大输出(PM):最大输出电压(Vpm) 最大输出电流( Ipm )最佳输出动作电流 Ipm 最大输出动作电压Vpm电压开路电压 Voc 最佳动作点最大输出开路电压(Voc ):开路状态的太阳能电池端子间的电压短路电流(Isc ):太阳能电池端子间的短路电流最大输出电压(Vpm):最大输出状态时的动作电压最大输出电流(Ipm ):最大输出状态时的动作电流电流【日照强度变化和 I-V 曲线】【温度变化和 I-V 曲线】1000W/㎡ 800W/㎡ 600W/㎡电流 400W/㎡电流 0度 25 度 50 度 75 度电压电压【日照强度—最大输出特性】120【温度-最大输出特性】120最大输出 %100 80 60 40 20 0 200 400 600 800 1000 1200最大输出 % 日照强度(W/㎡)100 80 60 40 20 0 -25 0 25 50 75 100 温度(度)●太阳能电池的短路电流和日照强度成正比●太阳能电池的输出随着池片的表面温度上升而下降, ●输出随着季节的温度变化而变化●在同一日照强度下,冬天的输出比夏天高●太阳能电池对环境的贡献①对防止地球温暖化,减轻对地球环境的贡献从太阳能发电系统排放的二氧化碳,即使是考虑其生产过程的排放量,也绝对少于传统的燃料发电设备,是防止地球温暖化的环保设备.同时在发电时,不排放氧化硫,氧化氮等污染物,减轻了对环境的压力. 例:3kW 太阳能发电系统对环境污染物的削减量NOx Co2 SOx石油替代量:729L/年减排放 CO2 能力:540kg-C/ 年森林面积换算:5544 ㎡②对能源和节能的贡献太阳能电池 2。

光伏发电实用基础资料

光伏发电实用基础资料

太阳能光伏发电实用资料(内部资料注意保存)说明随着世界能源紧张,太阳能光伏发电正在逐步推广应用,为使从事本行业的专业或非专业人员快速掌握太阳能光伏发电的应用知识,本手册汇集了有关太阳能光伏发电理论书籍的内容,从实际应用的角度考虑,基本按照问答方式对太阳能光伏发电作了简单易懂的解释。

对经常用到的案例,如:离网光伏发电系统(路灯、通信基站等),并网光伏发电系统(1MW电站、10MW电站),手册采用例题形式详细列举了太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器、配电设备的选取和计算过程。

一.太阳能发电基础知识1.太阳辐射能量单位时间内,太阳以辐射形式发射的能量称为太阳辐射功率或辐射能量,单位为瓦(W)。

到达地球的太阳辐射能量约为173万亿千瓦,其中19%被大气吸收,30%反射回空间,41%到达海洋,只有10%到达陆地。

可见到达陆地的太阳辐射能量约为17万亿千瓦,而且大部分到达了山区、丘陵、沙漠或无人区,虽然真正被人类可利用上的太阳辐射能量已不足几万亿千瓦,但是已经超过世界各种发电设备总装机容量的数千倍。

如:2009年我国发电设备总装机容量约为8.74亿千瓦,即:0.000874万亿千瓦,与17万亿千瓦相比,可见太阳辐射能量资源是非常的丰富。

太阳辐射能量又称太阳辐射功率或辐射通量,单位是W或KW。

2.太阳辐照度投射到单位面积上的太阳辐射能量,称为太阳辐照度或太阳辐射度,单m或KW/2m。

地球表面最高值约为1.2 KW/2m左右。

位是W/2注意:当太阳辐照度从小到大变化时,太阳能电池的开路电压开始上升很快,而太阳辐照度很强时,开路电压上升速度反而缓慢下来。

太阳能电池的短路电流恰恰相反,当辐照度成倍增长时,短路电流也成倍增长。

换句话说就是,有太阳光(既是阴天)太阳能电池的电压基本上能够到达额定值,而电流则是随阳光的辐照强度成正比增加。

3.太阳辐照量在一段时间内(小时、日、月、年)投射到单位面积上的太阳辐射能量m•日(或月、年)。

太阳能光伏基础知识

太阳能光伏基础知识

太阳能光伏基础知识1、太阳能电池发电原理太阳电池是一种对光有响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,现已晶体硅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。

这个过程的的实质是:光子能量转换成电能的过程。

2、晶体硅太阳电池的制作过程"硅"是我们这个星球上储藏最丰富的材料之一。

自从上个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.3、太阳电池的应用上世纪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。

在世纪之交前后期间,欧美等先进国家光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然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。

光伏电源系统的组成:4、太阳电池基本性质a)光电转换效率η%:评估太阳电池好坏的重要因素。

目前:实验室η≈24%,产业化:η≈15%。

b)单体电池电压V:0.4V---0.6V 由材料物理特性决定。

太阳能光伏培训资料

太阳能光伏培训资料

太阳能光伏培训资料一、太阳能光伏的基本原理太阳能光伏,简称“光伏”,是指利用光伏效应将太阳能转化为电能的技术。

光伏效应是指当光线照射在半导体材料上时,半导体材料内部的电子会被激发,从而产生电流和电压。

太阳能电池是实现光伏效应的核心部件,常见的太阳能电池材料有硅、砷化镓等。

其中,硅是目前应用最广泛的太阳能电池材料。

二、太阳能光伏系统的组成一个完整的太阳能光伏系统通常由太阳能电池板、控制器、逆变器、蓄电池(可选)和负载等部分组成。

1、太阳能电池板太阳能电池板是光伏系统的核心组件,它由多个太阳能电池串联或并联而成。

电池板的性能和效率直接影响整个系统的发电量。

2、控制器控制器的作用是控制太阳能电池板对蓄电池的充电过程,防止过充和过放,保护蓄电池的使用寿命。

3、逆变器逆变器将蓄电池或太阳能电池板输出的直流电转换为交流电,以供家庭或工业用电设备使用。

4、蓄电池(可选)在一些离网的光伏系统中,蓄电池用于储存太阳能电池板在白天产生的电能,以便在夜间或阴雨天使用。

5、负载负载即用电设备,如电灯、电器等。

三、太阳能电池板的类型1、单晶硅太阳能电池板单晶硅电池板的转换效率较高,一般在 15%-24%之间,但成本相对较高。

2、多晶硅太阳能电池板多晶硅电池板的转换效率略低于单晶硅,一般在 13%-18%之间,成本相对较低。

3、非晶硅太阳能电池板非晶硅电池板的转换效率较低,一般在 6%-8%之间,但具有成本低、重量轻、柔韧性好等优点,常用于一些特殊的应用场景,如太阳能背包、太阳能帐篷等。

四、太阳能光伏系统的安装1、选址选择安装地点时,要考虑光照条件、遮挡情况、安装面积等因素。

一般来说,应选择无遮挡、光照充足的朝南屋顶或空旷场地。

2、安装角度和方向为了最大限度地接收太阳能,太阳能电池板的安装角度和方向应根据当地的纬度和季节进行调整。

在北半球,太阳能电池板通常朝向正南,安装角度等于当地纬度加上 5°-15°。

光伏发电 知识

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

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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