【光伏电源发展现状文献综述2100字】

VII光伏电源发展现状文献综述1.1太阳能电池太阳能电池是一种可以将太阳能经过一系列化学反应或光电效应转变为电能的装置，由单晶硅片组成，可以通过串联或并联符合规格的太阳能电池调整输出电压或电流达到负载需求。目前全球新型光伏电池研究开发的热点和重点是晶体硅高效光伏电池以及各类薄膜光伏电池，最早发展起来的是单晶硅与多晶硅太阳能电池，这两种应用也最为广泛。随着光伏发电技术的不断发展与进步，单晶硅光伏电池技术最为成熟，转换效率也是最高的，其主要原材料是高纯度的单晶硅棒。已经形成了大规模化的生产制造，市面上的商用产品光电转换效率大概为15%。单晶硅光伏电池主要应用于光伏电站、通讯电站等光伏发电系统，其生产工艺如图1-4所示REF_Ref22532\r\h[9]：图1-4单晶硅光伏电池生产工艺图另一种太阳能电池是以比较薄的晶体硅做为整个电池的激活层，用相对便宜的材料做为衬底而制成的多晶硅太阳能电池。相对于单晶硅太阳能电池而言，这种太阳能电池大大减少了使用的硅材料，因此制作成本很低。但是由于其制作工艺的特殊，光伏电池的高性能和高稳定性均得到了保证。还有一种光伏电池用的硅含量更少，仅用一层薄膜制成，称为薄膜类光伏电池。这种光伏电池转换效率较低，只有9%左右，但是其柔性好、生产工艺简单、材料种类繁多、成本低。1.2电池储能储能装置在独立光伏供电系统中的地位就犹如人类的心脏，只有一个合格的储能装置才能保证整个光伏供电系统稳定的工作。常见的储能技术可以分为以下三类，如表1-1所示REF_Ref22604\r\h[10]：表1-1常见储能技术分类储能类型示例物理储能抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能化学储能铅蓄电池、锂离子电池、液流电池电磁储能超级电容器、吵到电磁电池发展至今有两个多世纪，目前大致可以分为两大类：一次性电池和二次电池。一次电池放电一次后不可以再使用，二次电池可以多次循环使用，因为在充放电过程中会发生可逆反应。二次电池种类较多，有铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池等类型。铅酸蓄电池是日常生活中最常见也是应用范围最广泛的电池之一。此类电池电解液为硫酸溶液，由铅及其氧化物构成电极。铅酸电池原理简单，已经在工程实践中获得大量的运用，单体电池为2V，可以进行大电流放电，温度适应范围较宽，实用性广泛，制作工艺简单，价格便宜。但是由于存在内阻，因此在放电时输出电压总是比电池电动势更小，充电时则需要施加大于电池电动势的充电电压，自身循环寿命较短。锂离子电池单体工作电压相较于起它电池较高，可以达到3.6V，可以大电流放电，输出功率较大，对环境造成的污染极小，自放电小，充电效率高，但是其制作成本较高，需要设置相应的保护电路，否则电池会受到损害降低使用寿命。三类常用蓄电池对比情况如表1-1所示REF_Ref22640\r\h[11]：表1-1常用蓄电池对比种类比能量能量密度单体电压优点缺点铅酸蓄电池＞40Wh/Kg＞80Wh/L2V价格低廉，生产工艺简单循环寿命短锂电池120Wh/Kg200Wh/L3.6V比能量和比密度高存在安全隐患镍镉电池56Wh/Kg110Wh/L1.2V充放电性能高成本过高1.3光伏控制器由于太阳能电池输出的电压与光照强度等多种因素有关，如果直接连接储能电池进行充电，电池就会因为充电电压的不稳定而受到严重损害。而且太阳能电池板发电与周围环境关系密切，当夜晚或者连续阴雨天时无法发出电能时，就需要蓄电池向负载供电。所以蓄电池的电流就存在双向流动的情况，因此需要加入控制器对光伏电池输出电能和蓄电池输出电能进行控制REF_Ref22702\r\h[12]，这样可以有效延长储能电池的寿命并提高工作效率。伴随着太阳能电池技术的发展，太阳能的使用越来越广泛，市场上也出现了各式各样的光伏控制器，但是这些控制器存在很多问题，主要有充电和放电问题REF_Ref22734\r\h[13]。市面上的此类控制器为了降低成本，很多都没有过充、过放保护。还有一些控制器采用不合适的充电方式，这样都会使蓄电池的寿命大大减少，从而导致蓄电池供电不足，这将会严重影响整个光伏供电系统的稳定性与可靠性REF_Ref22754\r\h[14]。参考文献辛定.加快草业建设保护草原生态促进畜牧业可持续发展[J].畜牧业环境,2020,000(002):P.28-28.辛定.加快草业建设保护草原生态促进畜牧业可持续发展[J].畜牧业环境,2020(02):28.胡玉峰.自动气象站原理与测量方法[M]，气象出版社，2004.5.孟昭辉,李庆军.自动气象站综述[J].气象水文海洋仪器,2009,26(4):54-56.季秋玲,张亮,吴敌,郭楷.太阳能绿色能源的应用及其发展研究[J].山西建筑,2020,46(08):138-140.史凡.光伏发电系统蓄电池充电控制策略研究[D].安徽:安徽理工大学,2018.

周强.小功率光伏发电系统的设计与实现[D].湖北:华中科技大学,2015.胡登登.小功率光伏发电储能系统研究[D].湖北:武汉理工大学,2015.王志娟.太阳能光伏技术[M].杭州：浙江科学技术出版社，2009：20-32.刘国庆,吴建国,申磊,等.电池储能系统综述[J].工业控制计算机,2013,26(8):104-106.廖晓军.电池管理系统国内外现状及其未来发展趋势[J].汽车工程,2006,28(10):961-964.许厚鹏.蓄电池光伏充电及其状态监测系统的研究[D].华南理工大学,2014.张文孝.一种太阳能电池供电的LED草坪灯[D].厦门大学,2017.王涛.独立光伏系统中充电控制器的研究与设计[D].江苏:南京师范大学,2016.

何秋生,徐磊,吴雪雪.锂电池充电技术综述[J].电源技术,2013(08):1464-1466.查浩.独立光伏发电系统中蓄能研究与设计[D].安徽:安徽理工大学,2017.贾肖肖.