太阳能光伏发电系统原理

太阳能光伏发电系统原理光伏发电系统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光伏发电系统装置。光电效应概述光照耀到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应〔Photoelectriceffect〕。光生伏打效应概述及应用光生伏打效应的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。光生伏打效应应用PN争论集中在太阳能的转换效率上。理论预期的效率为24％。由于半导体PN结也称光电池或太阳电池。太阳能电池及其太阳能组件太阳能电池的工作原理p-npn就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能电池的生产流程通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm111太阳能电池的生产流程晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。提高太阳能电池的转换效率和降低本钱是太阳能电池技术进展的主流。具体的制造工艺技术说明如下：〔1〕清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸〔或碱〕溶液将硅片外表 切 割 损 伤 层 除 去 30 － 50um 制备绒面：用碱溶液对硅片进展各向异性腐蚀在硅片外表制备绒面。磷集中：承受涂布源〔或液态源，或固态氮化磷片状源〕进展集中,制成 PN＋结，结深一般为 0.3－0.5um。周边刻蚀：集中时在硅片周边外表形成的集中层，会使电池上下电极〔6〕去除反面PN＋结。常用湿法腐蚀或磨片法除去反面PN制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极，然后制作上电极。铝浆印刷是大量承受的工艺方法。制作减反射膜：为了削减入反射损失，要在硅片外表上掩盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有 MgF2，SiO2，Al2O3，SiO，Si3N4，TiO2，Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法 、 PECVD 法 或 喷 涂 法 等 〔9〕烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。(10)测试分档：按规定参数标准，测试分类。太阳电池组装工艺简介组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装下工艺的作用，给大家一个感性的生疏.电池测试：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽一样，所以为了有效的将性能全都或相近的电池组合在一起，所以应依据其性能参数进展分类；电池测试即通过测试电池的输出参数〔电流和电压〕的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。正面焊接：是将汇流带焊接到电池正面〔负极〕的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯〔利用红外线的热效应〕。焊带的长度约为电池边长的2反面串接：反面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串，我们目前36的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经设计好，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极〔正极〕36一起并在组件串的正负极焊接出引线。层压敷设：反面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的EVA、玻璃纤维、背板依据肯定的层次敷设好，预备层压。玻璃事先涂一层试剂〔primer〕以增加玻璃和EVA〔化玻璃、EVA、电池片、EVA、玻璃纤维、背板〕。组件层压：将敷设好的电池放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽EVA层压工艺是组件生产的关键一步，层压温度层压时间依据EVA的性质打算。我EVA25150℃。(电池板原料：玻璃，EVA，电池片、铝合金壳、包锡铜片、不锈钢支架、蓄电池等)33太阳能电池板修边EVA毕应将其切除。装框：类似与给玻璃装一个镜框；给玻璃组件装铝框，增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。焊接接线盒：在组件反面引线处焊接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。高压测试：高压测试是指在组件边框和电极引线间施加肯定的电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件〔雷击等〕下不被损坏。组件测试：测试的目的是对电池的输出功率进展标定，测试其输出特性，确定组件的质量等级。目前主要就是模拟太阳光的测试Standardtestcondition〔STC〕,7-8太阳能电池阵列设计步骤P=H/VV——负载额定电源3.计算太阳能阵列工作电流IP=P(1+Q)/T按阴雨期充裕系数，Q=0.21～1.00VF1.4～1.6V2.2V。VTVT=2.1/430(T-25)VFVP=VF+VD+VTVD=0.5～0.7VF太阳电池阵列输出功率ＷＰ 电板。WP=IP×UPVP、WP数。太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电系统工作原理光伏发电系统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展封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再协作上功率掌握器等部件就形成了光伏发电系统装置。光伏发电系统的优点是较少受地域限制，由于阳光普照大即可就地发电供电及建设同期短的优点。太阳能光伏发电系统的组成〔组〕组成。220V110V，5,6作用为：〔一〕太阳能电池板太阳能电池板(图4所示)是太阳能发电系统中的核心或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和本钱将直接打算整个系统的质量和本钱。4太阳能电池板〔二〕太阳能掌握器的作用是掌握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，合格的掌握器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是掌握器的可选项。〔三〕蓄电池一般为铅酸电池，一般有12V和24V这两种，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。〔四〕逆变器在很多场合，都需要供给AC220V、AC110V的沟通电源。由、DC24V、DC48VAC220V电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成沟通电能，因此需要DC-ACDC-DC24VDC5VDC〔留意，不是简洁的降压〕。5太阳能电池发电系统的组成原理6太阳能光伏发电系统的设计需要考虑如下因素2、系统的负载功率多大？4、系统每天需要工作多少小时？5、如遇到没有日光照耀的阴雨天气，系统需连续供电多少天7、系统需求的数量？太阳能光伏发电系统的发电方式一种是光—电直接转换方式。光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸取的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与一般的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而本钱很高，估量它的投资至少要比一般火电20～251kW规模利用在经济上很不合算，还不能与一般的火电站或核电站相竞争。光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的根本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当很多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵(图7)了。太阳能电池是一种大有前途的型电源，具有永久性、清洁性和敏捷性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比较的太阳能光伏发电方式有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。7太阳能光伏发电系统对逆变电源的要求承受沟通电力输出的光伏发电系统，由光伏阵列、充放电掌握器、蓄电池和逆变器(电源)四局部组成〔并网发电系统一般可省去蓄电池〕，而逆变电源是关键部件。光伏发电系统对逆变电源要求较高：要求具有较高的效率。由于目前太阳电池的价格偏高，为了最大限度地利用太阳电池，提高系统效率，必需设法提高逆变电源的效率。电站无人值守和维护，这就要求逆变电源具有合理的电路构造，严格的元器件筛选，并要求逆变电源具备各种保护功能，如输入直流极性接反保护，沟通输出短路保护，过热，过载保护等。要求直流输入电压有较宽的适应范围，由于太阳电池的端电压随负载和日照强度而变化，蓄电池虽然对太阳电池的电压具有钳位作用，但由于蓄电池的电压随蓄电池剩余容量和内阻的变化而波动，特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如１２Ｖ蓄电池，其端电压可在１０Ｖ～１６Ｖ