太陽(yáng)能發(fā)電原理及應(yīng)用

太陽(yáng)能發(fā)電原理及應(yīng)用（一）太陽(yáng)能電池是如何工作的？

晶體硅ｎ/ｐ型太陽(yáng)電池的工作原理：當(dāng)ｐ型半導(dǎo)體與ｎ型半導(dǎo)體緊密結(jié)合連成一塊時(shí)，在兩者的交界面處就形成ｐ－ｎ結(jié)。當(dāng)光電池被太陽(yáng)光照射時(shí)，在ｐ－ｎ結(jié)兩側(cè)形成了正、負(fù)電荷的積累，產(chǎn)生了光生電壓，形成了內(nèi)建電場(chǎng)，這就是“光生伏打效應(yīng)”。從理論上講，此時(shí)，若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)面引出電極并接上適當(dāng)負(fù)載，就會(huì)形成電流，負(fù)載上就會(huì)得到功率。太陽(yáng)能電池組件就是利用半導(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。

（二）太陽(yáng)能系統(tǒng)基本組成

如上圖所示，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組件、太陽(yáng)能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。

（三）各部分的作用為：

太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。

太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。

蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。

逆變器：太陽(yáng)能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。效率是選購(gòu)逆變器時(shí)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。效率越高，意味著在將光電組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電的過(guò)程中產(chǎn)生的電量損耗就越少。可以這樣說(shuō)，逆變器的質(zhì)量決定了發(fā)電系統(tǒng)的效益，它是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心。

（四）太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素：

太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？

系統(tǒng)的輸出電壓和頻率是多少，直流還是交流？

系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)？

如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？

負(fù)載的情況，電阻性、電容性還是電感