光伏知識培訓★太陽能光伏發電的意義★太陽能電池的工作原理及分類★BIPV光伏建筑一體化

BIPV光伏組件光伏建筑的形式★光伏系統發電原理光伏知識培訓★太陽能光伏發電的意義1一、太陽能光伏發電的意義一、太陽能光伏發電的意義2太陽能——未來能源的支柱礦物能源面臨枯竭：太陽能——未來能源的支柱礦物能源面臨枯竭：3中國太陽能資源豐富資源帶號名稱指標Ⅰ資源豐富帶≥6700MJ/（m2·a）Ⅱ資源較富帶5400~6700MJ/（m2·a）Ⅲ資源一般帶4200~5400MJ/（m2·a）Ⅳ資源貧乏帶＜4200MJ/（m2·a）西藏西部太陽能資源最豐富，最高達2333KWh/㎡，居世界第二位，僅次于撒哈拉大沙漠。中國太陽能資源豐富資源帶號名稱4太陽能光伏發電的優缺點光伏發電的優點：陽光隨處可得，不受地域限制；太陽能電池可實行從光能到電能的直接轉換使用期長，大于30年安全可靠；無噪聲、無污染；不用水，不消耗燃料；不需要架設遠距離輸電線路；安裝簡單、方便，建設周期短；分散建設，就地發電；便于融資；便于分步實施。光伏發電的缺點：成本高（現在每千瓦3－5萬元，帶蓄電池4－7萬元）；太陽光能量密度低（地面峰值輻射每平方米1KW）；發電時數低（每年滿功率1500小時）；不連續，受天氣影響，要求連續、可調度存在除能問題。太陽能光伏發電的優缺點5二、太陽能電池的工作原理及分類二、太陽能電池的工作原理及分類61、太陽能電池的工作原理光伏效應（光生伏特效應）——把光能直接轉換為電能。1、太陽能電池的工作原理光伏效應（光生伏特效應）——把光能直72、太陽能電池的分類按制造工藝可分為兩大類：①第一代和第二代太陽能電池：晶體硅系列（分為單晶硅和多晶硅）

②第三代薄膜型太陽能電池:非晶硅和銅銦鎵硒（CIGS）系列2、太陽能電池的分類按制造工藝可分為兩大類：81、單晶硅太陽電池（CrystallineSilicon）(1)表面規則穩定，通常呈黑色(2)光電轉換率最高，可達14-17%左右,而且其發電效率穩定可靠。(3)不能弱光發電。(4)因單晶硅襯底造價高，成本較貴。(5)光電單元間的空隙可透部分光。1、單晶硅太陽電池（CrystallineSilicon）92、多晶硅太陽電池（PolycrystallineSilicon）(1)結構通常清晰，不透明(2)轉化率略低于單晶硅太陽電池，約10-12%，但有進一步提高的潛力(3)穩定性不如單晶硅(4)不能弱光發電(5)成本低于單晶硅多晶硅太陽電池正在逐步取代單晶硅太陽電池。2、多晶硅太陽電池（PolycrystallineSili101.非晶硅太陽電池（AmorphousSilicon）（1）具有透光性，透光度可從5%到75%,運用到建筑上的最理想的透光度為5%（2）轉化率較低（6%-10%）（3）具備弱光發電的性能，日發電時間可以從早上6點延續到晚上7點（4）材料和制造工藝成本低，易于形成大規模生產（5）承受的工作溫度比晶體硅要高1.非晶硅太陽電池（AmorphousSilicon）11非晶硅電池與晶體硅電池性能對照表非晶硅薄膜電池晶體硅電池a-Si多晶硅單晶硅電池時代類別第三代電池第二代電池第一代電池制造成本低較高高轉化率6～10％10～12％14～17％原材料來源廣泛較缺緊缺發電性能弱光發電強光強光日發電時間10～13小時6～8小時4～6小時透光度半透明、透明不透明不透明顏色多樣化淺藍深藍非晶硅電池與晶體硅電池性能對照表非晶硅薄膜電池晶體硅電池a-12非晶硅電池與晶體硅電池性能對照表（續）非晶硅薄膜電池晶體硅電池電池時代類別第三代電池第二代電池第一代電池使用壽命（年）20～2520～2520～25電池板塊規格統一，標準板塊大小1245×635，單件功率40W隨硅元件使用的多少，以及純度的改變，單件功率不確定。同樣面積的板塊功率可以變化。故障率非晶硅電池串聯后不會因為遮擋產生熱島效應，它們不會因不能產生電流而被反偏。故障率極低。晶體硅電池如果其中一小部分被遮擋，會產生熱島效應，這將極大的降低整個組件的功率輸出，意味著被遮擋的電池把功率以熱的方式耗盡，時間過長就導致故障并有可能導致整個組件的損壞非晶硅電池與晶體硅電池性能對照表（續）非晶硅薄膜電池晶體硅電13（3）銅銦鎵硒(ＣＩＧＳ)，原料稀缺，毒性和環境污染（3）銅銦鎵硒(ＣＩＧＳ)，原料稀缺，毒性和環境污染14硅太陽能電池板的生產流程制電池過程熔化澆鑄層壓封裝硅太陽能電池板的生產流程制電池過程熔化澆鑄層壓封裝151.SnO2刻槽2.a-Si沉積3.a-Si刻槽4.AL濺射5.AL刻槽6.邊絕緣處理7.超聲波焊接8.層壓非晶硅太陽能電池板的生產流程1.SnO2刻槽非晶硅太陽能電池16非晶硅太陽能電池板結構3mm超白玻璃3mm白玻(襯底玻璃)非晶硅太陽能電池板結構3mm超白玻璃3mm白玻(襯底玻璃)17三、BIPV光伏建筑一體化三、BIPV光伏建筑一體化181、BIPV光伏組件BIPV光伏組件的特點:由1塊或多塊電池板塊與玻璃組合成一個整體板塊，可組成多種形式及規格，適合用在建筑幕墻上。（1）組合成夾膠玻璃1、BIPV光伏組件BIPV光伏組件的特點:由1塊或多塊電池19（2）組合成中空玻璃注：此種結構中空玻璃空氣層至少18A（2）組合成中空玻璃注：此種結構中空玻璃空氣層至少18A20直接粘在玻璃上,此種結構不屬于BIPV光伏組件.直接粘在玻璃上,此種結構不屬于BIPV光伏組件.211、替代原有建筑材料，實現原有建筑材料的基本功能，還可以發電；如采光頂、幕墻、百葉等。結構形式如明框、隱框等2、附著于建筑材料上，不具備建筑材料的基本功能，可以發電；3、以電站形式安裝于建筑物樓頂，不具備建筑材料的基本功能，可以發電2、光伏建筑的形式1、替代原有建筑材料，實現原有建筑材料的基本功能，還可以發電22室內效果室外效果青島火車站光伏采光頂

—替代原有建筑材料室內效果室外效果青島火車站光伏采光頂

—替代原有建筑材料23附著于建筑材料表面附著于建筑材料表面24深圳園博園1MW光伏發電系統

——附著于建筑材料表面深圳園博園1MW光伏發電系統

——附著于建筑材料表面25遮陽百葉遮陽百葉26深圳萬科光伏發電系統

——光伏電站深圳萬科光伏發電系統

——光伏電站27四、光伏系統發電原理四、光伏系統發電原理28光伏系統的分類1、離網系統（獨立光伏發電系統）由太陽能電池板或光伏組件、逆變器、充電控制器、蓄電池組、集線箱及線纜等組成。2、并網系統

將太陽能光伏電站產生的電能，通過光伏并網逆變器及控制設備輸送到外部電網上，經過電網進行電能分配。由太陽能電池板或光伏組件、逆變器、集線箱及線纜等組成。光伏系統的分類1、離網系統（獨立光伏發電系統）29光伏發電獨立用戶示意圖光電池組控制器與逆變器用電器蓄電池光伏發電獨立用戶示意圖光電池組控制器與逆變器用電器蓄電池30光伏發電并網示意圖光伏發電并網示意圖31光伏知識培訓★太陽能光伏發電的意義★太陽能電池的工作原理及分類★BIPV光伏建筑一體化

BIPV光伏組件光伏建筑的形式★光伏系統發電原理光伏知識培訓★太陽能光伏發電的意義32一、太陽能光伏發電的意義一、太陽能光伏發電的意義33太陽能——未來能源的支柱礦物能源面臨枯竭：太陽能——未來能源的支柱礦物能源面臨枯竭：34中國太陽能資源豐富資源帶號名稱指標Ⅰ資源豐富帶≥6700MJ/（m2·a）Ⅱ資源較富帶5400~6700MJ/（m2·a）Ⅲ資源一般帶4200~5400MJ/（m2·a）Ⅳ資源貧乏帶＜4200MJ/（m2·a）西藏西部太陽能資源最豐富，最高達2333KWh/㎡，居世界第二位，僅次于撒哈拉大沙漠。中國太陽能資源豐富資源帶號名稱35太陽能光伏發電的優缺點光伏發電的優點：陽光隨處可得，不受地域限制；太陽能電池可實行從光能到電能的直接轉換使用期長，大于30年安全可靠；無噪聲、無污染；不用水，不消耗燃料；不需要架設遠距離輸電線路；安裝簡單、方便，建設周期短；分散建設，就地發電；便于融資；便于分步實施。光伏發電的缺點：成本高（現在每千瓦3－5萬元，帶蓄電池4－7萬元）；太陽光能量密度低（地面峰值輻射每平方米1KW）；發電時數低（每年滿功率1500小時）；不連續，受天氣影響，要求連續、可調度存在除能問題。太陽能光伏發電的優缺點36二、太陽能電池的工作原理及分類二、太陽能電池的工作原理及分類371、太陽能電池的工作原理光伏效應（光生伏特效應）——把光能直接轉換為電能。1、太陽能電池的工作原理光伏效應（光生伏特效應）——把光能直382、太陽能電池的分類按制造工藝可分為兩大類：①第一代和第二代太陽能電池：晶體硅系列（分為單晶硅和多晶硅）

②第三代薄膜型太陽能電池:非晶硅和銅銦鎵硒（CIGS）系列2、太陽能電池的分類按制造工藝可分為兩大類：391、單晶硅太陽電池（CrystallineSilicon）(1)表面規則穩定，通常呈黑色(2)光電轉換率最高，可達14-17%左右,而且其發電效率穩定可靠。(3)不能弱光發電。(4)因單晶硅襯底造價高，成本較貴。(5)光電單元間的空隙可透部分光。1、單晶硅太陽電池（CrystallineSilicon）402、多晶硅太陽電池（PolycrystallineSilicon）(1)結構通常清晰，不透明(2)轉化率略低于單晶硅太陽電池，約10-12%，但有進一步提高的潛力(3)穩定性不如單晶硅(4)不能弱光發電(5)成本低于單晶硅多晶硅太陽電池正在逐步取代單晶硅太陽電池。2、多晶硅太陽電池（PolycrystallineSili411.非晶硅太陽電池（AmorphousSilicon）（1）具有透光性，透光度可從5%到75%,運用到建筑上的最理想的透光度為5%（2）轉化率較低（6%-10%）（3）具備弱光發電的性能，日發電時間可以從早上6點延續到晚上7點（4）材料和制造工藝成本低，易于形成大規模生產（5）承受的工作溫度比晶體硅要高1.非晶硅太陽電池（AmorphousSilicon）42非晶硅電池與晶體硅電池性能對照表非晶硅薄膜電池晶體硅電池a-Si多晶硅單晶硅電池時代類別第三代電池第二代電池第一代電池制造成本低較高高轉化率6～10％10～12％14～17％原材料來源廣泛較缺緊缺發電性能弱光發電強光強光日發電時間10～13小時6～8小時4～6小時透光度半透明、透明不透明不透明顏色多樣化淺藍深藍非晶硅電池與晶體硅電池性能對照表非晶硅薄膜電池晶體硅電池a-43非晶硅電池與晶體硅電池性能對照表（續）非晶硅薄膜電池晶體硅電池電池時代類別第三代電池第二代電池第一代電池使用壽命（年）20～2520～2520～25電池板塊規格統一，標準板塊大小1245×635，單件功率40W隨硅元件使用的多少，以及純度的改變，單件功率不確定。同樣面積的板塊功率可以變化。故障率非晶硅電池串聯后不會因為遮擋產生熱島效應，它們不會因不能產生電流而被反偏。故障率極低。晶體硅電池如果其中一小部分被遮擋，會產生熱島效應，這將極大的降低整個組件的功率輸出，意味著被遮擋的電池把功率以熱的方式耗盡，時間過長就導致故障并有可能導致整個組件的損壞非晶硅電池與晶體硅電池性能對照表（續）非晶硅薄膜電池晶體硅電44（3）銅銦鎵硒(ＣＩＧＳ)，原料稀缺，毒性和環境污染（3）銅銦鎵硒(ＣＩＧＳ)，原料稀缺，毒性和環境污染45硅太陽能電池板的生產流程制電池過程熔化澆鑄層壓封裝硅太陽能電池板的生產流程制電池過程熔化澆鑄層壓封裝461.SnO2刻槽2.a-Si沉積3.a-Si刻槽4.AL濺射5.AL刻槽6.邊絕緣處理7.超聲波焊接8.層壓非晶硅太陽能電池板的生產流程1.SnO2刻槽非晶硅太陽能電池47非晶硅太陽能電池板結構3mm超白玻璃3mm白玻(襯底玻璃)非晶硅太陽能電池板結構3mm超白玻璃3mm白玻(襯底玻璃)48三、BIPV光伏建筑一體化三、BIPV光伏建筑一體化491、BIPV光伏組件BIPV光伏組件的特點:由1塊或多塊電池板塊與玻璃組合成一個整體板塊，可組成多種形式及規格，適合用在建筑幕墻上。（1）組合成夾膠玻璃1、BIPV光伏組件BIPV光伏組件的特點:由1塊或多塊電池50（2）組合成中空玻璃注：此種結構中空玻璃空氣層至少18A（2）組合成中空玻璃注：此種結構中空玻璃空氣層至少18A51直接粘在玻璃上,此種結構不屬于BIPV光伏組件.直接粘在玻璃上,此種結構不屬于BIPV光伏組件.521、替代原有建筑材料，實