1、,基礎知識太陽能電池的發(fā)電原理太陽能電池是利用半導體材料的光電效應，將太陽能轉換成電能的裝置半導體的光電效應所有的物質均有原子組成，原子由原子核和圍繞原子核旋轉的電子組成半導體材料 在正常狀態(tài)下,原子核和電子緊密結合 (處于非導體狀態(tài))，但在某種外界因素的刺激下,原子核和電子的結合力降低,電子擺脫原子核的束搏,成為自由電子電子光激勵 PN結合型太陽能電池太陽能電池是由P型半導體和N型半導體結合而成,N型半導體中含有較多的空穴，而P型半導體中含有較多的電子 ，當P型和N型半導體結合時在結合處會形成電勢當芯片在受光過程中，帶正電的空穴往 P型區(qū)移動，帶負電子的電子往 N型區(qū)移動，在接上 連線和負載

2、后，就形成電流.+ 一 + PN結(2)太陽能電池種類單晶硅電池硅半導體結晶類多晶硅電池非晶類非晶硅電池5-I i太陽能電池化合物半導體-3-5族化合物電池廠電池-13 6族化合物電池在現(xiàn)在的太陽能電池產品中，以硅半導體材料為主，其中又以單晶硅和多晶硅為代表由于其原材料的廣泛性，較高的轉換效率和可靠性，被市場廣泛接受非晶硅在民用產品上也有廣泛的應用（如電子手表，計算器等），但是它的穩(wěn)定性和轉換效率劣于結晶類半導體材料化合物太陽能電池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害，現(xiàn)階段未被市場廣泛采用現(xiàn)在太陽能電池的主流產品的材料是半導體硅，是現(xiàn)代電子工業(yè)的必不可少的材料，同時以氧化狀態(tài)的硅原料是世界上

3、第二大的儲藏物質京瓷公司早在上世紀的八十年代就認識到多晶硅太陽能電池的光闊前景和美好未來，率先開啟多晶硅太陽能電池的工業(yè)化生產大門現(xiàn)在已經是行業(yè)的龍頭，同時多晶硅太陽能電池也結晶類太陽能電池的主流產品（太陽能電池的70%以上）.O度以上）破錠(150mm*155mm)切片（線切割）心片 工 -藝N極燒結電極印刷（正反疊片層壓組配n邊框安裝模擬光源,輸出測試太陽能電池關連的名稱和含義轉換效率太陽能電池的轉換效率是指電池將接收到的光能轉換成電能的比率轉換效率100%太陽能電池板被照射的太陽能標準測試狀態(tài) 由于太陽能電池的輸出受太陽能的輻射強度，溫度等自然條件的影響,為了表述太陽能電池的輸出和評價其

4、性能,設定在太陽能電池板的表面溫度為25度，太陽能輻射強度為1000 w / m2、分光分布 的模擬光源條件下的測試為標準測試狀態(tài).地面度99 =90 度大氣層AM1標準測定狀態(tài)）分光分布小知識晶硅類理論轉換效率極限為29%,而現(xiàn)在的太陽能電池的轉換效率為17%-19%，因此，太陽能電池的技術上還有很大的發(fā)展空間太陽能電池輸出特性【太陽能電池電流-電壓特性（I-V曲線）】-短路電流I SC最大輸出（PM）:最大輸出電壓（Vpm）最大輸出電流（Ipm ）電流最佳輸出動作電流tpm電流Vpm電壓最佳動作點最大輸出最大輸出動作電壓開路電壓Voc【日照強度變化和I-V曲線】1000W加800WM電壓【

5、日照強度一最大輸出特性】開路電壓（Voc ）:開路狀態(tài)的太陽能電池端子間的電壓 短路電流（Isc ）:太陽能電池端子間的短路電流最大輸出電丿壓（V pm ）:最大輸出狀態(tài)時的動作電壓 最大輸出電流（Ipm ）:最大輸出狀態(tài)時的動作電流【溫度變化和I-V曲線】【溫度-最大輸出特性】日照強度(W/m2)溫 度（度）太陽能電池的短路電流和日照強度成正比太陽能電池的輸出隨著池片的表面溫度上升而下降，輸岀隨著季節(jié)的溫度變化而變化太陽能電池對環(huán)境的貢獻在同一日照強度下，冬天的輸岀比夏天高對防止地球溫暖化，減輕對地球環(huán)境的貢獻從太陽能發(fā)電系統(tǒng)排放的二氧化碳，即使是考慮其生產 過程的排放量，也絕對少于傳統(tǒng)的燃

6、料發(fā)電設備 ，是防 止地球溫暖化的環(huán)保設備同時在發(fā)電時，不排放氧化 硫，氧化氮等污染物，減輕了對環(huán)境的壓力例:3 k W太陽能發(fā)電系統(tǒng)對環(huán)境污染物的削減量石油替代量：729L/年減排放CO能力:540kg-C/年森林面積換算：5544川丿A對能源和節(jié)能的貢獻太陽能電池2。2年的發(fā)電量即可收回制造太陽能電池時使用的電力(5)獨立電源太陽能發(fā)電系統(tǒng)構成專用設備直流有蓄電路燈，交通信號燈，無線電無蓄電池DC水泵,換氣扇,充電器獨立電源照明系統(tǒng)AC水泵一般負荷直流有蓄電無實例無電村落小型用戶系統(tǒng)無實例系統(tǒng)簡介控制器DCDC直流負荷太陽能電池板DCAC逆變器蓄電池交流負荷部品名稱：太陽能電池-吸收太陽能

7、，將光能轉換成直流電能控制器-控制蓄電池的充放電深度，延長蓄電池壽命蓄電池-儲存太陽能電池板產生的電能，在必要時，向負荷提供直流電力逆變器-將直流輸入電力轉換成交流電力輸出、獨立電源的系統(tǒng)設計步驟(1)總體設計思路1)程序圖 簡單的來說，太陽能獨立電源系統(tǒng)的容量是由設備安裝場所的日照量，負荷的消費電力兩大因素決定在程序圖內還需再適當地考慮若干安全因素，設備的效率等因素項目的安裝地點安裝地點日照量負荷的消費電力(2)設計順序1) 確定安裝地點的日照量 Q' (mWh),通常是按一定的傾角太陽能獨立電源系統(tǒng)的太陽能電池方陣為了盡可能多接收日照安裝的.一般方陣是以安裝緯度設置傾角.安裝面日照

8、量的計算方法：(通常采用查詢當地日照記錄方法)cos|( 0 3 5 ) |公式Q =Qx Kxxcos|( 0 5 )|符號含義Q :水平面的月平均日照量(cal / cm* day)K:日照修正系數(一般為 ): 單位變換定數(cal /t mWh/cm)0:設置場所的緯度3:太陽能電池方陣的傾斜度(相對于水平面)5:太陽的月平均赤緯度°赤緯表白)TapFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec-21 °-13 °-2 °+ 10°+15°+23°+21 °14°3°

9、-9 °-18 °-23 °注：在南半球時，上述的符號相反如果只有日照時間的數據，日照量可以按以下方式進行換算,為了計算日平均消費電力，必須了解負荷的Q = Q* (a+b * S/S)Qo :大氣圈外的日照量(理論值；m2)So :可照時間(日出到日沒時間)2) 確定負荷的消費電力消費電力是負荷的日平均消費電力使用時間日平均消費電力計算表白2)S :被記錄的日照時間(日出到日沒時間)a,b :需要根據當地氣候，緯度,季節(jié)而定LA-» 弋 J負荷名稱照明 1收音機電視機照明平均消費電力(W / h)功率(w /h )1 0 02 0 03 0 01 0

10、0使用時間(h )66666 0 01 2 0 018 0 06 0 01 7 5(W)時間（h）3）確定太陽能電池板容量 Pm（ W）太陽能電池容量計算按下列方式計算Pm=2400/Q min*P*1/（K）公式 2符號含義Q' min :前述安裝面日照量 Q'的年最小值（mWh/c P:平均消費電力（W）K :系數(K*K*K*K*K*K*K*K*K)kl:充電效率k2:太陽能電池板臟污系數 k3:電池板溫度補正系數k 4:直并聯(lián)接線損失系數（1）-12V,24V k 5:最佳輸出補正系數k6:蓄電池充放電效率 k 7:逆變器效率（視容量和設備而定）k &變壓器效率

11、（視容量和設備而定）k9: DC線損（參考1）PV太陽能電池輸出）的額定輸出功率是在日照量100m W/c m,芯片溫度為25度的條件下測定的，輸出功率是根據日照的強度發(fā)生變化的.為了區(qū)別PV和柴油發(fā)電機的容量標志，故用Wp來表示太陽能電池的峰值輸出（參考2）折損系數k =(K*K*K*K*K*K*K*K*K)kl;充電效率 k2:太陽能電池板臟污系數 k3:電池板溫度補正系數 k 4:直并聯(lián)接線損失系數（1）-12V,24Vk 5:最佳輸出補正系數 k 6:蓄電Wp100 m W/c m池充放電效率 k 7:逆變器效率（視容量和設備而定）k 8:變壓器效率（視容量和設備而定）k 9: DC線

12、損）三總消費（P * 24）時間PV額定輸出平均消費電力參照圖（a）時間24等價日照量假在設在日日照為昭八、100 m量W/c m為的強度40持續(xù)0W24小時,PVh/的容量的口 J可等同情于平況，均消是說，這天除4小時輸出以外以外其他時間的輸出費電力當但是，于日照的時間不在可能是1024小時，00同時受W/到自然m條件的的影響日（白天，昭八、夜間，陰，雨）強故設計度時，按4公式2，個以最小小的日時照時間來計算的計算日相（參照圖(a)也假設功率為零（參照圖（b ）實際的日照量（400 m Wh/c244小時假設,PV的容量按平均消費電力來設置的話，系統(tǒng)只能帶動負荷 4個小時的運作為了保證其他20小時的負荷使用,