太阳能光伏发电试题及答案

一、选择题

1.太阳能光伏发电系统中，__A__指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。

A．孤岛效应 B. 光伏效应C．充电效应 D. 霍尔效应

2.某单片太阳电池测得其填充因子为77.3%，其开路电压为0.62V，短路电流为5.24A,其测试输入功率为

15.625W，则此太阳电池的光电转换效率为__A__。

A．16.07% B.15.31% C.16.92% D.14.83%

3.太阳能光伏发电系统中，太阳电池组件表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从

而产生__D__。

A．霍尔效应 B. 孤岛效应C．充电效应 D. 热斑效应

4.下列表征太阳电池的参数中，哪个不属于太阳电池电学性能的主要参数__D__。

A．开路电压 B.短路电流 C.填充因子 D.掺杂浓度

5.蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力，标志符号为C，通常用以下哪个单位来表征蓄电池容量__D__。

A．安培 B.伏特 C.瓦特 D.安时

6.蓄电池使用过程中，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为__D__。

A．自放电率 B. 使用寿命C．放电速率 D. 放电深度

7.太阳电池是利用半导体__C__的半导体器件。

A．光热效应 B.热电效应 C.光生伏打效应 D.热斑效应

8.在衡量太阳电池输出特性参数中，表征最大输出功率与太阳电池短路电流和开路电压乘积比值的是

__B__。

A．转换效率 B.填充因子 C.光谱响应 D.方块电阻

9.太阳电池单体是用于光电转换的最小单元，其工作电压约为__A__mV，工作电流为20～25mA/cm2。

A．400～500 B.100~200C．200~300 D.800~900

二、填空题

1.太阳能光伏发电系统中，没有与公用电网相连接的光伏系统称为离网（或独立）太阳能光伏发电系统；与公共电网相连接的光伏系统称为并网（或联网）太阳能光伏发电系统。

2.根据光伏发电系统使用的要求，可将蓄电池串并联成蓄电池组，蓄电池组主要有三种运行方式，分别为

循环充放电制、定期浮充制、连续浮充制。

3.太阳能光伏控制器主要由开关功率器件、控制电路和其他基本电子元件组成。

4.太阳电池的测量必须在标准条件（STC）下“欧洲委员会”定义的101号标准，其条件是光谱辐照度为___1000___W/m2、光谱为__AM_1.5__、电池温度为25℃。

5.硅基太阳电池有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池以及非晶硅太阳电池等。通常情况其光电转换效率最

高的是__单晶硅__太阳电池，光电转换效率最低的是__非晶硅__太阳电池。

6.太阳能利用的基本方式可以分为四大类，分别为__光热效应/发电__、__光电效应/光伏发电__、光化学利

用以及光生物利用。

7.太阳能光伏发电系统绝缘电阻的测量包括__太阳电池方阵__的绝缘电阻测量、功率调节器绝缘电阻测量

以及__接地电阻__的测量。

8.蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比成为_容量输出效率_。

9.在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流流过，该电流称为太阳电池的__工作电流__。

10光热发电中用于跟踪聚集太阳光线的设备称为__定日镜__。

三、简答题

第一次作业

1.简述太阳能电池的工作原理。

答：太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，形成新的空穴-电子对，在PN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，结果便

在PN结两侧形成了正负电荷的积累，在N区和P区之间的薄层就产生电动势。将半导体做成太阳能电池并外接负载后，光电流从P区经负载流至N区，负载即得到功率输出，太阳能便变成了电能。

2.说明光伏发电系统的组成及各个部分的作用。

答：光伏发电系统通常由太阳能电池组件（太阳能电池板或光伏组件）、蓄电池组、控制器、逆变器等几部分构成。

太阳能电池组件也叫太阳能电池板，是太阳能发电系统中的核心部分，是能量转换的器件，其作用是将光能转换成电能。

蓄电池的作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。

控制器的作用是使太阳能电池和蓄电池高效、安全、可靠地。工作，以获得最高效率并延长蓄电池的使用寿命，能自动防止蓄电池过充电和过放电。

逆变器的作用是将直流电转换成交流电的设备。

3.光伏发电系统的一般分类如何？各种类型光伏发电系统的工作原理如何？（独立系统、并网系统）

答：①分类：光伏发电系统分为独立系统、并网系统。

②工作原理：1）独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器，其工作原理:白天在太阳光的照射下，太阳能电池组件产生的直流电流通过控制器一部分传送到逆变器转化为交流电，一部分对蓄电池进行充电；当阳光不足时，蓄电池通过直流控制系统向逆变器送电，经逆变器转化为交流电供交流负载使用。

2）并网太阳能光伏发电系统是将光伏阵列产生的直流电经过并网逆变器转换成符合公共电网要求的交流电之后直接接入公共电网。当太阳能光伏发电系统发出的电能充裕时，可将剩余的电能送入公共电网；当太阳能光伏发电系统提供的电力不足时，由电网向负载供电。由于向电网供电时与电网供电方向相反，所以称为有逆流光伏发电系统。当太阳能光伏发电系统即使发电充裕时，也不向公共电网供电，但当太阳能光伏发电系统供电不足时，则由公共电网供电。

第二次作业

1.简述光伏发电站的组成及原理。

答：①组成：光伏阵列、防雷汇流箱、直流防雷配电柜、并网逆变器、交流配电柜

②光伏阵列的作用：将光能转换成电能。

防雷汇流箱的作用：减少了太阳能光伏阵列与逆变器之间的连线，方便维护，提高可靠性。

并网逆变器的作用：将电能转化为与电网同频、同相的正弦波电流，馈入公共电网。

交流配电柜的作用：将逆变器输出的交流电接入后，经过断路器接入电网，保证系统的正常供电，同

时还能对线路电能的计量。

直流防雷配电柜的作用：将直流汇流箱输出的直流电流进行汇流，再接到逆变器。

2.光伏组件的安装方式如何？各有什么特点？（固定式、跟踪式）

答：①分为固定式和跟踪式。

②特点：1）固定式指的是阵列朝向固定不变，不随太阳位置变化而变化，这种安装方式简单快捷，光伏支架部分的成本较低，但由于光伏组件固定不动，不能随阳光的移动而移动，无法保证获取到最大的阳光辐射，所以发电量相对偏低，优点是抗风能力强，安装方式简易，工作可靠，造价低。

2）跟踪式光伏阵列通过相应的机电或液压装置使光伏阵列随着太阳的高度和方位角的变化而移动，使得在接近全日照过程中太阳光线都与光伏阵列垂直，由此提高太阳能光伏阵列的发电能力，与固定式相比，在相同日照条件下，光伏阵列效率提高达20～30%。单轴跟踪式只能围绕一个旋转轴旋转，光伏阵列只能跟踪太阳运行的方位角或者高度角两者之一的变化，双轴跟踪式可沿两个旋转轴运动，能同时跟踪太阳能的方位角与高度角的变化，但也存在结构复杂、造价相对较高、维护成本高等问题。

3.蓄电池充电过程如何？如何实现蓄电池充电中各阶段的自动转换？如何判断充电程度？如何实现充停

控制？

答：充电过程一般分为主充、均充和浮充。