太陽能光伏發電系統

系統簡介

太陽能發電是利用電池組件將太陽能直接轉變為電能的裝置。太陽能電池組件（Solar cells）是利用半導體材料的電子學特性實現P-V轉換的固體裝置，在廣大的無電力網地區，該裝置可以方便地實現為用戶照明及生活供電，一些發達國家還可與區域電網并網實現互補。而國內主要研究生產適用于無電地區家庭照明用的小型太陽能發電系統。

2發電原理

太陽能電池與蓄電池組成系統的電源單元，因此蓄電池性能直接影響著系統工作特性。

（1）電池單元：由于技術和材料原因，單一電池的發電量是十分有限的，實用中的太陽能電池是單一電池經串、并聯組成的電池系統，稱為電池組件（陣列）。單一電池是一只硅晶體二極管，根據半導體材料的電子學特性，當太陽光照射到由P型和N型兩種不同導電類型的同質半導體材料構成的P-N結上時，在一定的條件下，太陽能輻射被半導體材料吸收，在導帶和價帶中產生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結勢壘區存在著較強的內建靜電場，因而能在光照下形成電流密度J，短路電流Isc，開路電壓Uoc。 若在內建電場的兩側面引出電極并接上負載，理論上講由P-N結、連接電路和負載形成的回路，于是就有“光生電流”流過，太陽能電池組件就實現了對負載的功率P輸出。

（2）電能儲存單元：太陽能電池產生的直流電先進入蓄電池儲存，蓄電池的特性影響著系統的工作效率和特性。蓄電池技術是十分成熟的，但其容量要受到末端需電量，日照時間（發電時間）的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預定的連續無日照時間決定。

3設置原理

太陽能光伏發電系統的設計需要考慮的因素：

1、 需要考慮太陽能光伏發電系統使用的地方以及該地日光輻射情況；

2、 需要考慮太陽能光伏發電系統需要承載的負載功率；

3、 系統所輸出電壓，以及考慮應該使用直流電還是交流電；

4、 系統每天需要工作的小時數；

5、 如遇到沒有日光照射的陰雨天氣，系統需連續供電多少天；

6、 考慮負載的情況，是純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流的大小。

4系統組成

光伏系統是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜、自動太陽能系統、自動太陽能組件除塵系統等設備組成。其各部分設備的作用是：

太陽能電池

在有光照（無論是太陽光，還是其它發光體產生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”。在光生伏打效應的作用下，太陽能電池的兩端產生電動勢，將光能轉換成電能，是能量轉換的器件。太陽能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池三種。