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精品文档 光伏发电原理 太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发 电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转 变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联 后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形 成了光伏发电装置。 光伏发电，英文词 Photovoltaic power generation 。 理论上讲，光伏发电技术 可以用于任何需要 电源的场合，上至航天器， 下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。 太阳能 光伏发电 的最基本元件是 太阳能电池 （片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅 和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系 统和计算器辅助电源等。目前多晶硅电池 效率在 16 至 17%左右，单晶硅电 池的效率约 18 至 20% 。由一个或多个 太阳能电池片 组成的太阳能电池板称 为光伏组件 。 光伏发电原理图 光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源；二是太阳能 日用电子产品，如各类太阳能充电器、 太阳能路灯 和太阳能草地各种灯具 等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。到 2009 年，中国 并网发电还未开始全面推广，不过， 2008 年北京奥运会 部分用电是由太阳 能发电和风力发电提供的。 [1] 系统设备 光伏发电系统是由太阳能电池方阵， 蓄电池组 ，充放电控制器，逆变 器，交流配电柜， 太阳跟踪控制系统等设备组成。其部分设备的作用是： 精品文档 精品文档 太阳能电池方阵 在有光照（无论是 太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电 池吸收光能，电池两端出现异号 电荷的积累，即产生“光生电压”，这就 是“光生伏特效应 ”。在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生 电动势，将光能转换成 电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电 池，分为单晶硅太阳能电池 ，多晶硅太阳能电池和 非晶硅太阳能电池 三种。 蓄电池组 其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。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是： a.自放电率低；b.使 用寿命长； c.深放电能力强； d.充电效率高； e.少维护或免维护； f.工作 温度范围宽； g.价格低廉。 充放电控制器 是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放 电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池 组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。 逆变器 是将直流电转换成 交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电 源， 光伏发电 1 而负载是交流负载时，逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式，可 分为独立运行逆变器和 并网逆变器 。独立运行逆变器用于独立运行的 太阳 能电池发电系统 ，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电 池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和 正弦波逆变器 。方波 逆变器电路简单，造价低，但 谐波分量大，一般用于几百瓦以下和对谐波 要求不高的系统。正弦波逆变器成本高，但可以适用于各种负载 太阳跟踪控制系统 精品文档 精品文档 由于相对于某一个固定地点的 太阳能光伏发电系统 ，一年春夏秋冬四季、每天日 升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，如果太阳能电池板能够时刻正对太阳， 发电效率才会达到最佳状态。 目前世界上通用的太阳跟踪控制系统都需要根据安放点 的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度， 将一年中每个时刻 的太阳位置存储到 PLC、单片机或电脑 软件中，也就是靠计算太阳位置以实现跟踪。 采用的是电脑数据理论，需要 地球经纬度 地区的的数据和设定，一旦安装，就不便移 动或装拆，每次移动完就必须重新设定数据和调整各个参数；原理、电路、技术、设 备复杂，非专业人士不能够随便操作。把加装了智能太阳跟踪仪的 太阳能发电系统 安 装在高速行驶的汽车、火车，以及通讯应急车、特种军用汽车、军舰或轮船上，不论 系统向何方行驶、如何调头、拐弯，智能太阳跟踪仪都能保证设备的要求跟踪部位正 对太阳！ 光伏发电的工作原理 光伏发电是利用 半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技 术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成 大面积的太阳电池组件，再配合上 功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发 电的优点是较少受地域限制，因为 阳光普照大地 ;光伏系统还具有安全可靠、无 噪声、 低污染、无需消耗 燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。 光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电 能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件） 、控 制器和逆变器 光伏发电 2 三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以 ,光伏发电设备 极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何 需要电源的场合，上至航天器 ,下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电 源 无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池 （片），有单晶硅、多晶硅、 非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和 计算器辅助电源等。 精品文档 精品文档 优缺点 与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现在： ①无枯竭危险； ②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（ 无公害）； ③不受资源分布地域的
