太陽能光伏基礎(chǔ)知識 1、太陽能電池發(fā)電原理 太陽電池是一種對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。
能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅, 非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)已晶體硅為例描述光發(fā)電過程。
P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。 當光線照射太陽電池表面時,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了越遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。
這個過程的的實質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。 2、晶體硅太陽電池的制作過程 "硅"是我們這個星球上儲藏最豐富的材料之一。
自從上個世紀科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后,它幾乎改變了一切,甚至人類的思維,20世紀末,我們的生活中處處可見"硅"的身影和作用,晶體硅太陽電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快的。生產(chǎn)過程大致可分為五個步驟:a)提純過程 b)拉棒過程 c)切片過程 d)制電池過程 e)封裝過程. 3、太陽電池的應(yīng)用 上世紀60年代,科學(xué)家們就已經(jīng)將太陽電池應(yīng)用于空間技術(shù)-----通信衛(wèi)星供電,上世紀末,在人類不斷自我反省的過程中,對于光伏發(fā)電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切,不僅在空間應(yīng)用,在眾多領(lǐng)域中也大顯身手。
如:太陽能庭院燈,太陽能發(fā)電戶用系統(tǒng),村寨供電的獨立系統(tǒng),光伏水泵(飲水或灌溉),通信電源,石油輸油管道陰極保護,光纜通信泵站電源,海水淡化系統(tǒng),城鎮(zhèn)中路標、高速公路路標等。在世紀之交前后期間,歐美等先進國家光伏發(fā)電并入城市用電系統(tǒng)及邊遠地區(qū)自然村落供電系統(tǒng)納入發(fā)展方向。
太陽電池與建筑系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化趨勢。光伏電源系統(tǒng)的組成: 4、太陽電池基本性質(zhì) a) 光電轉(zhuǎn)換效率η%:評估太陽電池好壞的重要因素。
目前:實驗室η≈24%,產(chǎn)業(yè)化:η≈15%。 b)單體電池電壓V:0.4V---0.6V 由材料物理特性決定。
c)填充因子FF%:評估太陽電池負載能力的重要因素。 陰影部分為負載面積,填充因子的數(shù)學(xué)表達形式:FF=(Im*Vm)/(Isc*Voc) 其中:Isc--短路電流, Voc--開路電壓, Im--最佳工作電流, Vm--最佳工作電壓; d)標準光強與環(huán)境溫度 地面:AM1.5光譜,1000W/m2,t=25℃; e)溫度對電池性質(zhì)的影響 。
例如:在標準狀況下,AM1.5光強, t=25℃ 某電池板輸出功率測得為100Wp,如果電池溫度升高至45℃時,則電池板輸出功率就不到100Wp. 5.太陽能"光—電轉(zhuǎn)換" 一束光照在半導(dǎo)體上和照在金屬或絕緣體上效果截然不同。由于金屬中自由電子如此之多,以致光引起的導(dǎo)電性能的變化完全可忽略。
絕緣體在很高溫度下仍未能激發(fā)出更多的電子參加導(dǎo)電。而導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間的半導(dǎo)體對體內(nèi)電子的束縛力遠小于絕緣體,可見光的光子能量就可以把它從束縛激發(fā)到自由導(dǎo)電狀態(tài),這就是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。
當半導(dǎo)體內(nèi)局部區(qū)域存在電場時,光生載流子將會積累,和沒有電場時有很大區(qū)別,電場的兩側(cè)由于電荷積累將產(chǎn)生光電電壓,這就是光生伏特效應(yīng),簡稱光伏效應(yīng)。太陽電池就是利用這種效應(yīng)制成的。
當太陽光照射到半導(dǎo)體上時,其中一部分被表面反射掉,其余部分被半導(dǎo)體吸收或透過。被吸收的光,當然有一些變成熱,另一些光子則同組成半導(dǎo)體的原子價電子碰撞,于是產(chǎn)生電子—空穴對。
這樣,光能就以產(chǎn)生電子—空穴對的形式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、如果半?dǎo)體內(nèi)存在P—n結(jié),則在P型和n型交界面兩邊形成勢壘電場,能將電子驅(qū)向n區(qū),空穴驅(qū)向P區(qū),從而使得n區(qū)有過剩的電子,P區(qū)有過剩的空穴,在P—n結(jié)附近形成與勢壘電場方向相反光的生電場。光生電場的一部分除抵銷勢壘電場外,還使P型層帶正電,n型層帶負電,在n區(qū)與p區(qū)之間的薄層產(chǎn)生所謂光生伏打電動勢。
若分別在P型層和n型層焊上金屬引線,接通負載,則外電路便有電流通過。如此形成的一個個電池元件,把它們串聯(lián)、并聯(lián)起來,就能產(chǎn)生一定的電壓和電流,輸出功率。
制造太陽電池的半導(dǎo)體材料已知的有十幾種,因此太陽電池的種類也很多。目前,技術(shù)最成熟,并具有商業(yè)價值的太陽電池要算硅太陽電池。
所以,將入射太陽光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件稱為太陽能電池。它一般由兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)或異質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成。
目前,在空間或地面獲得應(yīng)用的只有硅電池,研究得比較成熟的還有砷化鎵電池、硫化鎘電池。硅太陽能電池是1954年由美國皮爾遜等人首次制成,1958年首次應(yīng)用在“先鋒1號”衛(wèi)星上。
1958年,我國亦開始研究太陽能電池,在1971年3月發(fā)射的科學(xué)實驗衛(wèi)星上首次應(yīng)用,隨著硅電池制造成本的逐年降低和技術(shù)的日益成熟,太陽能電池必將獲得更廣泛的應(yīng)用。 6.太陽電池的應(yīng)用的主要領(lǐng)域 (1)用戶太陽能電源:(1)小型電源10-100W不等,用語邊遠無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);(3)光伏水泵:解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。
(2) 交通領(lǐng)域:如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、路燈、高空障礙。
我就是做光伏發(fā)電了,基本常識太多了 我就列舉幾個:1.光伏指的是光生伏特效應(yīng),一定條件下光能產(chǎn)生電壓,從而產(chǎn)生電流,電能2.光伏發(fā)電是發(fā)的是直流電,一般都需要逆變器轉(zhuǎn)化才能并到國家電網(wǎng)或者自己使用3.太陽能電池板主流的分為 晶硅和薄膜兩大類,薄膜以漢能為代表,晶硅的有多晶硅和單晶硅之分,目前市場的太陽能電池板以晶硅類的為主,廠家較多,在此不列舉了4,光伏發(fā)電主要有 :組件(太陽能電池板),逆變器,支架,三大部分組成5,光伏發(fā)電效率受 光照強度和溫度影響很大,溫度過高過低都會影響發(fā)電效率 25度為宜6,前幾年做光伏的企業(yè)都賺翻了,但是今年受政策影響,會死一批光伏企業(yè),7,光伏發(fā)電有很多形式,戶用分布式,工商業(yè)屋頂,集中地面電站,農(nóng)光互補,漁光互補,等等8.光伏發(fā)電的電價全國不一樣,太多了,這里就不一一列舉了,有問題,歡迎加關(guān)注,私信我。
光伏發(fā)電現(xiàn)在基本上是分為并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種。
首先說離網(wǎng)的吧。離網(wǎng)光伏發(fā)電所需要的設(shè)備有:太陽能電池板、太陽能充電控制器、蓄電池、離網(wǎng)逆變器;拿太陽能路燈舉例吧,在白天時太陽能電池板給蓄電池充電,蓄電池作為儲能元件,到晚上時由蓄電池供電給離網(wǎng)逆變器,離網(wǎng)逆變器輸出220V工頻50HZ的交流電,以此來給路燈供電。
太陽能電池板的功率不高的話,是不能直接帶逆變器工作的。如果是大功率的電池板可以帶動逆變器的話,有的情況下就可以省掉充電控制器和蓄電池,直接由太陽能電池板供電。
不過在這種情況下在一般在逆變器的前一級加上一個升壓電路,把太陽能的電壓提高,以便逆變器逆變成220V的交流電。 并網(wǎng)逆變器的話,基本元器件是和離網(wǎng)差不多的,只是把離網(wǎng)逆變器改變成并網(wǎng)逆變器。
并網(wǎng)逆變器要具有的功能有:最/大功率點跟蹤,孤島效應(yīng)功能,還有鎖相功能(保持逆變器輸出電壓波形和電網(wǎng)波形一致,不能超前或滯后)。先就這些,不明白再問吧。
太陽能(solar energy),是指太陽的熱輻射能(參見熱能傳播的三種方式:輻射),主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來,就主要以太陽提供的熱輻射能生存,而自古人類也懂得以陽光曬干物件,并作為制作食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下,太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分,并不斷得到發(fā)展。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式,太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。
光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。它的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器。其特點是可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境、能獨立發(fā)電又能并網(wǎng)運行,受到各國企業(yè)組織的青睞,具有廣闊的發(fā)展前景。
光伏發(fā)電系統(tǒng)(PV System)是將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng),利用的是光生伏特效應(yīng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和分布式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。
它的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆變器。其特點是可靠性高、使用壽命長、不污染環(huán)境、能獨立發(fā)電又能并網(wǎng)運行,受到各國企業(yè)組織的青睞,具有廣闊的發(fā)展前景。
據(jù)智研咨詢統(tǒng)計:2012年全球光伏發(fā)電累計裝機達到97GW,2012年全球新增裝機30GW,中國新增裝機占全球總量的16%以上 ,隨著國家對清潔能源產(chǎn)業(yè)的大力扶持,我國光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展高峰期。
是指利用光伏電池的光生伏打效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng),包括光伏組件和配套部件(BOS)。
光伏組件封裝設(shè)備在未來的發(fā)展主要朝著全自動化方向進行,這主要是由于在產(chǎn)品的穩(wěn)定性與質(zhì)量控制方面,自動化和人工相比,自動化的優(yōu)勢都要強于人工操作,并且自動化控制能夠極大的釋放勞動力,可以有效的降低封裝環(huán)節(jié)的勞動力,那么人員也相應(yīng)減少,直接的減少了生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益,所以光伏組件封裝設(shè)備產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢必定向著全自動化方向發(fā)展。
在國外,自動化的流水線生產(chǎn)模式已成為了封裝產(chǎn)業(yè)制造商的共識,這無疑給我國的光伏組件封裝設(shè)備產(chǎn)業(yè)提供了一個方向,所以我國光伏組件封裝設(shè)備也會向全自動化流水線發(fā)展。廣東啟天專業(yè)生產(chǎn)太陽能組件生產(chǎn)線,其中有串焊排版一體機,全自動視覺檢測分選設(shè)備,全自動制絨上下料機,太陽能硅片裝片機,非標自動化設(shè)備定制,在線式/離線式/太陽能電池片激光PERC設(shè)備,堆疊式制絨導(dǎo)片機,硅片數(shù)片機,全自動高速硅片裝片機等重點設(shè)備。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護知識產(chǎn)權(quán),根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護條例》,如果我們轉(zhuǎn)載的作品侵犯了您的權(quán)利,請在一個月內(nèi)通知我們,我們會及時刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習(xí)鳥. 頁面生成時間:3.022秒