认识光伏发电精品课件.ppt

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1、光伏发电的认识光伏发电的认识一、我国的太阳能资源二、光伏系统的组成三、光伏发电原理四、电池板的分类五、安装过程六、预计年发电量七、国外工程图片一、我国的太阳能资源我国太阳能资源我国太阳能资源十分丰富二、光伏系统组成光伏系统组成光伏系统组成独立系统离网系统：1、光伏组件2、集线箱3、控制器4、蓄电池5、逆变器独立系统并网系统1、光伏组件2、集线箱3、逆变器4、并网装置并网系统光伏水泵1、光伏组件2、光伏水泵控制器3、蓄电池4、直流泵（交流泵）光伏水泵系统电气设备选型：1、选用合适规格和发电效率的太阳能电池板2、匹配的控制器、逆变器3、电气选型（线缆、线槽、断路器等）4、柜体（集线箱

2、、并网柜）5、控制装置（逆功率、监控系统）6、防雷设施三、光伏发电原理光伏发电原理太阳能利用——光伏发电光伏效应（光生伏特效应）——把光能直接转换为电能。图PN结和光生伏特效应①太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子、空穴对，称为“光生载流子”，两者的电性相反，电子带负电，空穴带正电；②电性相反的光生载流子被半导体p－n结所产生的静电场分离开；③光生载流子电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极所收集，并在外电路中产生电流，从而获得电能。四、电池板的分类电池板的分类太阳能电池的种类从材料来区分硅太阳能电池：单晶硅、多晶硅、非晶硅、微晶硅其他太阳能电池：砷化镓、锑化镉、铜铟镓

3、锡、等。太阳能电池介绍太阳能电池介绍：●单晶硅电池：单晶硅材料结晶完整，载流迁移率高，串联电阻小，光电转换率最高，可达20％左右，而且其发电效率稳定可靠，但成本较贵，光电单元间的空隙可透部分光。它在建筑中的运用方面有自己的优势：（1）晶体硅电池单位面积的发电功率比非晶硅薄膜电池高，在满足相同功率的前提下，可以使用较小的光电池板，布局可以更紧凑。（2）制造工艺成熟。单晶硅电池已有多年的生产经验。（3）可以采用玻璃及柔性塑料片等其它的衬底材料，电池板相对较轻。多晶硅电池多晶硅材料晶体方向无规律性。由于在这种材料中的正、负电荷有一部分会因晶体晶界连接的不规则性而损失，所以不能全部被P-

4、N结电场所分离，使之效率一般要比单晶硅光伏电池低。稳定性也不如单晶硅。但多晶硅的成本低。非晶硅薄膜（a-Si）太阳电池在薄膜电池中，很薄的光电材料被铺在非硅材料的衬底上，大大地减小了半导体材料的消耗，也容易形成批量生产，从而大大降低了光伏电池的成本。非晶硅太阳电池具有独特的优势。这些优势主要表现在以下方面：（1）材料和制造工艺成本低。每平米的造价约低40%左右。这是因为生产工艺更简化，能耗更低，硅薄膜仅有数千埃厚度，昂贵的纯硅材料用量很少。同时衬底材料，如玻璃、不锈钢、塑料等，价格低廉。（2）易于形成大规模生产能力。这是因为核心工艺适合制作持大面积无结构缺陷的非晶合金薄膜；只需改

5、变气相成分或者气体流量便可实现PN结以及相应的迭层结构；生产可全流程自动化。（3）品种多，用途广。薄膜的非晶太阳电池易于实现集成化。器件功率、输出电压、输出电流都可自由设计制造，可以较方便地制作出适合不同需求的多品种产品。灵活多样的制造方法，可以制造建筑集成的电池，适合用于屋顶电站的安装。（4）具备弱光发电的性能，这是由于光吸收系数高，暗电导，非晶硅材料的价带电子的能级较低，在太阳辐射强度很低时就具备了发电性能，也就是，该性能使得非晶硅薄膜电池受风沙、雨雪等天气的影响很小，年发电天数达320天左右，日发电时间可以从早上6点延续到晚上7点。日发电达到13小时左右。（5）非晶硅薄膜电

6、池具有透光性，透光度可从5%到75%，当然，随着透光性的增加，光电池的转化效率会随着下降，运用到建筑上的最理想的透光度为5%，这是经国外众多工程实际的经验的结果。由于非晶硅电池的透光性，能很好的配合建筑设计。（6）由于非晶材料的能量带隙比单晶硅和多晶硅宽，因此非晶太阳电池的功率输出不明显依赖PN结温度。在实际工程运用之中，承受的工作温度比晶体硅要高。非晶硅电池与晶体硅电池性能对照表非晶硅薄膜电池晶体硅电池a-Si多晶硅单晶硅电池时代类别第三代电池第二代电池第一代电池制造成本低较高高转化率6～10％10～12％14～17％原材料来源广泛较缺紧缺发电性能弱光发电强光强光日发电时间10

7、～13小时6～8小时4～6小时透光度半透明、透明不透明不透明颜色多样化浅蓝深蓝非晶硅电池与晶体硅电池性能对照表（续）非晶硅薄膜电池晶体硅电池电池时代类别第三代电池第二代电池第一代电池使用寿命（年）20～2520～2520～25电池板块规格统一，标准板块大小1245×635，单件功率40W随硅元件使用的多少，以及纯度的改变，单件功率不确定。同样面积的板块功率可以变化。故障率非晶硅电池串联后不会因为遮挡产生热岛效应，它们不会因不能产生电流而被反偏。故障率极低。晶体硅电池如果其中一小部