單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,高可達(dá)23%,在太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換,但其制造成本高。單晶硅太陽能電池的使用壽命一般可達(dá)15年,高可達(dá)25年。多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為14%到16%,其制作成本低于單晶硅太陽能電池,因此得到大量發(fā)展,但多晶硅太陽能電池的使用壽命要比單晶硅太陽能電池要短。
聚焦式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的傳熱工質(zhì)主要是水、水蒸汽和熔鹽等,這些傳熱工質(zhì)在接收器內(nèi)可以加熱到攝氏450度然后用于發(fā)電。此外,該發(fā)電方式的儲熱系統(tǒng)可以將熱能暫時儲存數(shù)小時,以備用電高峰時之需。
太陽能發(fā)電是利用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。太陽能電池組件(Solar cells)是利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性實(shí)現(xiàn)P-V轉(zhuǎn)換的固體裝置,在廣大的無電力網(wǎng)地區(qū),該裝置可以方便地實(shí)現(xiàn)為用戶照明及生活供電,一些發(fā)達(dá)國家還可與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。目 前從民用的角度,在國外技術(shù)研究趨于成熟且初具產(chǎn)業(yè)化的是"光伏--建筑(照明)一體化"技術(shù),而國內(nèi)主要研究生產(chǎn)適用于無電地區(qū)家庭照明用的小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要包括:太陽能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負(fù)載等組成。其中,太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng),控制器和逆變器為控制保護(hù)系統(tǒng),負(fù)載為系統(tǒng)終端。
由于技術(shù)和材料原因,單一電池的發(fā)電量是十分有限的,實(shí)用中的太陽能電池是單一電池經(jīng)串、并聯(lián)組成的電池系統(tǒng),稱為電池組件(陣列)。單一電池是一只硅晶體二極管,根據(jù)半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,當(dāng)太陽光照射到由P型和N型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)上時,在一定的條件下,太陽能輻射被半導(dǎo)體材料吸收,在導(dǎo)帶和價帶中產(chǎn)生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結(jié)勢壘區(qū)存在著較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場,因而能在光照下形成電流密度J,短路電流Isc,開路電壓Uoc。若在內(nèi)建電場的兩側(cè)面引出電極并接上負(fù)載,理論上講由P-N結(jié)、連接電路和負(fù)載形成的回路,就有"光生電流"流過,太陽能電池組件就實(shí)現(xiàn)了對負(fù)載的功率P輸出。
控制器的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的大功率點(diǎn)附近,以獲得率。而充電控制通常采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)即PWM控制方式,使整個系統(tǒng)始終運(yùn)行于大功率點(diǎn)Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當(dāng)電池缺電、系統(tǒng)故障,如電池開路或接反時切斷開關(guān)。目 前日立公司研制出了既能跟蹤調(diào)控點(diǎn)Pm,又能跟蹤太陽移動參數(shù)的"向日葵"式控制器,將固定電池組件的效率提高了50%左右。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、用戶太陽能電源:小型電源10-100W不等,用于邊遠(yuǎn)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(jī)等;3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);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(biāo)燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標(biāo)志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
3、 通訊/通信領(lǐng)域:太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng);農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。
4、石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象/水文觀測設(shè)備等。
5、家庭燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
6、光伏電站:10KW-50MW立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
7、太陽能建筑:將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合,使得未來的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給,是未來一大發(fā)展方向。
8、其他領(lǐng)域包括:與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等;太陽能制氫加燃料電池的再電系統(tǒng);海水淡化設(shè)備供電;衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。、
太陽能電池是一對光有響應(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)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。
太陽能逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源,負(fù)載是交流負(fù)載,太陽能逆變器是的。根據(jù)運(yùn)行方式,太陽能逆變器可分為離網(wǎng)太陽能逆變器和太陽能并網(wǎng)逆變器。
立運(yùn)行的太陽能逆變器用于立太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),為立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并聯(lián)運(yùn)行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。太陽能電池在陽光下產(chǎn)生直流電,但直流供電的系統(tǒng)有很大的局限性。例如熒光燈、電視機(jī)、冰箱、電風(fēng)扇等不能直接用直流電源供電,和大多數(shù)電機(jī)一樣。另外,當(dāng)供電系統(tǒng)需要升壓或降壓時,交流系統(tǒng)只需要增加一個變壓器,而直流系統(tǒng)的升壓和降壓技術(shù)要復(fù)雜得多。因此,除了直接使用直流電的通信、氣象等特殊用戶外,還需要在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中安裝太陽能逆變器以供生產(chǎn)和使用。
所屬分類:光伏產(chǎn)品/太陽能發(fā)電系統(tǒng)
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