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太阳能发电体例与各构成部门首要感化

文章来源:太阳城真人,太阳城真人app    时间:2020-01-02
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  太阳城娱乐太阳能发电系统与各组成部分主要作用_建筑/土木_工程科技_专业资料。太阳能发电系统及其各组成部分主要作用 A1341 班 朱思灵 一、太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。 太阳能电池组件(Solar cells)是利

  太阳能发电系统及其各组成部分主要作用 A1341 班 朱思灵 一、太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。 太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现 P-V 转 换的固体装置,在广大的无电力网地区,该装置可以方便地实现为用户 照明及生活供电,一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从 民用的角度,在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是光伏--建筑(照 明)一体化技术,而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型 太阳能发电系统。 二、太阳能发电系统的组成: (1)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部 分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能 力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。 (2)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作 状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的 地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开 关、时控开关都应当是控制器的可选项; (3)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、 镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能 储存起来,到需要的时候再释放出来。 (4)逆变器:DC-AC 逆变器 逆变器按激励方式,可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功 能是将蓄电池的直流 电逆变成交流电。通过全桥电路,一般采用 SPWM 处理器经过调制、滤 波、升压等,得到与照 明负载频率 f,额定电压 UN 等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 三、太阳能发电系统的效率 在太阳能发电系统中,系统的总效率ηese 由电池组件的 PV 转换率、控 制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太 阳能电池技术来讲,要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术 及生产水平要成熟得多,而且目前系统的转换率只有 17%左右。因此提 高电池组件的转换率,降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和 难点。太阳能电池问世以来,晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目 前对硅电池转换率的研究,主要围绕着加大吸能面,如双面电池,减小 反射;运用吸杂技术减小半导体材料的复合;电池超薄型化;改进理论, 建立新模型;聚光电池等。 四、太阳能发电系统的结构 阳能电池系一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,其将高 纯度的半导体材料加入一些不纯物使其呈现不同的性质,如加入硼可形 成 P 型半导体,加入磷可形成 N 型半导体,PN 两型半导体相结合后, 当太阳光入射时,产生电子与电洞,有电流通过时,则产生电力。由於 单一太阳能电池所输出的电力有限,为提高其发电量,将许多太阳能电 池经串并联组合封装程序后,做成模板,成为太阳能电池模板 ( Solar Module ) 。太阳能电池的发电能源来自於光的波长。太阳光是一种全域 波长。此外白炽灯的波长与日光灯的波长不同。而太阳能电池以阳光或 白炽灯之波长为较适用。而且太阳能电池有三种,其中太阳能电子计算 机上的太阳能电池是属於「室内型的非晶」,如果长期拿到户外曝晒,且 串并联为较大电压及电流时,将导致其内部连结组织烧断而损坏 太阳能电池(soler cell)亦称光伏打电池把太阳能直接转换成电能 的半导体器件,当太阳光入射时被吸收的光子使 PN 节的 2 侧 P 区和 N 区产生电子-空穴对,由于扩散而直达空间电荷区,在 PN 结的强电场 作用下而分离,电子移向低电位 N 区,空穴移向 P 区,由于电子和空穴 的积累,P 区和 N 区间就产生了光生电动势。太阳能电池目前造价太高, 家庭使用不合算。 简单的说吧。就是由于光子的能量照射到硅和锗构成的半导体 PN 结中的电子孔穴位置,而电子就会产生迁跃,从而在两端的半导体硅 中产生电压,如果该电压形成回路,则产生电流。 也就是: 如果把 p 型半导体和 n 型半导体紧密地结合起来,或者在一块半 导体中由于掺杂不同,一边做成 p 型半导体,另一边做成 n 型半导体, 由于电子和空穴的互扩散作用,便形成了 p-n 结,并在结的两边形成了 由 n 型区指向 p 型区的内建电场。当光照射时,这些已掺入少量三价或 五价元素的硅半导体,内部产生了许多电子-空穴对,在内建电场的作用 下,电子向 n 型区移动,空穴向 p 型区移动,这样,n 型区有很多电子, p 型区有很多空穴,在 p-n 结附近就形成了与内建电场方向相反的光生电 场,它的一部分抵消了内建电场,其余部分则使 p 区带正电,n 区带负电, 于是在 n 区与 p 区之间产生了光生伏特电动势。这种现象就叫做“光生伏 特效应”。 太阳电池正是应用了光生伏特效应原理,采用硅、砷化镓、硫化镉 等为原料,掺入适量的杂质,经过严密的工艺制成的。如果在电池两端 接上负载,则被结所分开的电子和空穴,通过太阳电池表面的栅线汇集, 在外电路产生光生电流。 如图: 五、结束语: 绿色能源和可持续发展问题是本世纪人类面临的重大课题,开发 新能源,对现有能源的充分合理利用已经得到各国政府的极大重视。太 阳能发电作为一种取之不尽,用之不竭的清洁环保能源将得到前所未有 的发展。随着太阳能产业化进程和技术开发的深化,它的效率、性价比 将得到提高,它在包括 BIPV 在内的各个领域都将得到广泛的应用,也将 极大地推动中国绿色照明工程的快速发展。

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