太阳能光伏发电的基本原理知识

太阳电池的发电原理是利用光入射于半导体时所引起的光电效应，光伏电池的基本特性和二极管类似，可以用简单的PN结来说明，当具有适当能量的光子入射于半导体时，光与构成半导体的材料相互作用产生电子和空穴(因失去电子而带正的电荷)，如半导体中存在PN结，则电子向N型半导体扩散，空穴向P型半导体扩散，并分别聚集于两个电极部分，即负电荷和正电荷聚集于两端，如用导线连接这两个电极，就有电荷流动产生电能。利用这一原理，可将光能转化为电能储存起来，通过调节与控制技术，将电能变换为各种需要的标准，以满足不同负载的需要。这与传统的发电方式是完全不同的，既没有旋转的转动部分，也不排出气体，是清洁的、无噪声的发电。

根据应用场合的不同，光伏发电系统一般可分为独立光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合型光伏发电系统，本设计的太阳能逆变电源主要研究独立光伏发电系统。如下图所示，光伏发电系统主要包括太阳能电池板、充电机、蓄电池、控制器、直流升压电路、逆变器和太阳自动跟踪器等。

典型的光伏发电系统由四个部分组成：光伏电池阵列：单体光伏电池发出的电能很小，是直流电，为满足实际应用需求，获得足够大的发电量，要将单体光伏电池连接成电池组，再由电池组组成太阳能光伏阵列。储能系统：储能系统将光伏发电系统日间发出的电能储存起来供需要时使用。逆变器：为将光伏电池阵列所发出的直流电转换成实际应用中所需要的交流电，需要将直流电转换成交流电的逆变系统，逆变系统的效率直接影响整个系统的效率。直流控制系统：在电能从光伏阵列到储能单元，再到逆变单元的传输和交换过程中，要保持系统的高效与安全运行，所以需要直流控制系统对整个过程进行调整、保护和控制。

光照强时，太阳能电池的低压直流电直接提供给直流升压电路，通过充电器给蓄电池充电储能。光照弱时，太阳能电池输出功率达不到光伏发电的要求，这时，作为储能装置的蓄电池就为直流升压电路提供低压直流电，保证了光伏发电系统的连续性和稳定性。直流升压电路把低压直流电升高到330V高压直流电，然后通过逆变器就可得到50Hz/220V交流电。输出交流电压和电流通过检测电路反馈给控制器，控制器可以实现闭环控制。太阳自动跟踪系统使太阳能电池板跟随太阳运动而转动，充分利用太阳能，提高光伏发电系统的效率。

光伏发电的基本知识

光伏发电基本知识太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指置。应用范围理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。目前多晶硅电池效率在16至17%左右，单晶硅电池的效率约18至20%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年，中国并网发电还未开始全面推广，不过，2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。发展前景据预测，太阳能光伏发电在21

到203030%以上，而太阳能 10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60% [2]在当今油、碳等能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高。光伏发电系统系统分类 1、独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏电站伏发电系统。2、并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共

光伏电站发电量计算方法

光伏电站平均发电量计算方法小结一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出与计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法,通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。光伏电站在做前期可行性研究的过程中，需要对拟建光伏电站的发电量做理论上的预测，以此来计算投资收益率，进而决定项目就是否值得建设。一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出与计算值相差不多的数据,那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算 /估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。一、计算方法 1）国家规范规定的计算方法。根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797-2012》第6 6条：发电量计算中规疋: 1、光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况，并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置与环境条件等各种因素后计算确定。 2、光伏发电站年平均发电量 Ep计算如下： Ep=HA< PAZX K 式中： HA为水平面太阳能年总辐照量（kW? h/m2）; Ep——为上网发电量（kW?h）; PAZ ――系统安装容量（kW）; K ――为综合效率系数。综合效率系数K就是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1）光伏组件类型修正系数； 2）光伏方阵的倾角、方位角修正系数 3)光伏发电系统可用率 ;

4)光照利用率; 5)逆变器效率 ; 6)集电线路、升压变压器损耗 ; 7)光伏组件表面污染修正系数 ; 8)光伏组件转换效率修正系数。这种计算方法就是最全面一种 ,但就是对于综合效率系数的把握 , 对非资深光伏从业人员来讲 ,就是一个考验 ,总的来讲 ,K2 的取值在 75%-85%之间,视情况而定。 2)组件面积——辐射量计算方法光伏发电站上网电量Ep计算如下： Ep=HA< SX K1X K2 式中： HA为倾斜面太阳能总辐照量(kW? h/m2); S――为组件面积总与(m2) K1 ——组件转换效率 ; K2 ——为系统综合效率。综合效率系数K2就是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1)厂用电、线损等能量折减交直流配电房与输电线路损失约占总发电量的3%,相应折减修正系数取为 97%。 2)逆变器折减逆变器效率为 95%~98%。 3)工作温度损耗折减光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时 , 光伏组件发电效率会呈降低趋势。一般而言 , 工作温度损耗平均值为在 2、5%左右。其她因素折减

光伏发电学习知识普及其篇

光伏发电基础知识一、光伏发电的概念光伏发电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。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。二、光伏发电的原理光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。然后采用丝

薄膜太阳能电池基础知识整理

非晶硅薄膜太阳能电池基础知识一、优点： 1.光谱特性好（弱光性好、光谱吸收范围宽） 2.温度特性好（温度上升时电池效率下降很小） 3.成本能耗低（硅用量少:2um、生产温度底：200度） 4.生产效率高（连续，大面积，自动化生产） 5.使用方便（重量轻,厚度薄.可弯曲,易携带） 6.无毒无污染、美观大方缺点：二、非晶硅薄膜太阳能电池的四个效应： 1.光电效应 2.光致衰退效应（薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的使用性能下降,简称为S-W效应） 3.边缘效应（边缘效率比中心效率低） 4.面积效应（面积越大，效率越低）三、结构 1.一般结构 2.非晶\微晶硅叠层结构

衬底：玻璃、不锈钢、特种塑料 TOC ：透明导电氧化膜（要求：透光性>80%、表面绒面度12~15% 面电阻R 9~13 Ω ）四、原理非晶硅太阳电池的工作原理是基于半导体的光伏效应。当太阳光照射到电池上时，电池吸收光层（i 层）能产生光生电子—空穴对，在电池内建电场Vb 的作用下，光生电子和空穴被分离，空穴漂移到P 边，电子漂移到N 边，形成光生电动势VL, VL 与内建电势Vb 相反，当VL = Vb 时，达到平衡; IL = 0, VL 达到最大值，称之为开路电压Voc ; 当外电路接通时，则形成最大光电流，称之为短路电流Isc ，此时VL= 0;当外电路加入负载时，则维持某一光电压VL 和光电流IL 。其I--V 特性曲线见图 3 SiO2(20~40nm) TCO(700~1000nm) a-si(~300nm) SiO2(100nm) μc-Si (~1.7μm ) AZO (~100nm) Ag (130~200nm)

太阳能光伏发电必须掌握的基础知识

太阳能光伏发电必须掌握的基础知识 1、太阳能光伏系统的组成和原理太阳能光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。太阳能光伏系统具有以下的特点： -没有转动部件，不产生噪音； -没有空气污染、不排放废水； -没有燃烧过程，不需要燃料； -xx 简单，维护费用低； -运行可靠性、稳定性好； -作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25 年以上；根据需要很容易扩大发电规模。光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW 级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3~ 2W的太阳能庭院灯，大到MW 级的太阳能光伏电站，如 3.75kWp 家用型屋顶发电设备、敦煌10MW 项目。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。图4-1 是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。其中包含了光伏系统中的几个主要部件：

光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。控制器：它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势，如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。逆变器：在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式，但是其基本原理大同小异。对于其他类型的光伏系统只是在控制机理和系统部件上根据实际的需要有所不同，下面将对不同类型的光伏系统进行详细地描述。直流负载的光伏系统 2、光伏系统的分类与介绍小型太阳能供电系统（Small DC ;简单直流系统（Simple DC ;大型太阳能供

光伏电站发电量的计算方法

光伏电站发电量计算方法 ①理论发电量 1）1MW屋顶光伏电站所需电池板面积一块235MW的多晶电池板面积 1.65*0.992=1.6368㎡，1MW需要1000000/235=4255.32块电池，电池板总面积 1.6368*4255.32=6965㎡ 2）年平均太阳辐射总量计算上海倾角等于当地纬度斜面上的太阳总辐射月平均日辐照量H 由于太阳能电池组件铺设斜度正好与当地纬度相同，所以在计算辐照量时可以直接采用表中所列数据(2月份以2 8天记)。年平均太阳辐射总量=Σ(月平均日辐照量×当月天数) 结算结果为5 5 5 5．3 3 9 MJ／(m 2·a)。 3）理论年发电量=年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率 =5555.339*6965*17.5% =6771263.8MJ=6771263.8*0.28KWH=1895953.86KWH =189.6万度 ②系统预估实际年发电量太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5％，因此，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0．9 5的影响系数。随着光伏组件温度的升高，组f：l二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件，当光伏组件内部的温度达到5 0-7 5℃时，它的输出功率降为额定时的8 9％，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0．8 9的影响系数。光伏组件表面灰尘的累积，会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度，同样会影响太阳电池板的输出功率。据相关文献报道，此因素会对光伏组件的输出产生7％的影响，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0．9 3的影响系数。

太阳能电池基础知识

一,基础知识 (1)太阳能电池的发电原理太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置. ?半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子. 光激励核核电子空穴电子电子对?PN 结合型太阳能电池太阳能电池是由 P 型半导体和 N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子 ,当 P 型和 N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往 P 型区移动,带负电子的电子往 N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流.. (2)太阳能电池种类－＋＋－－＋P 型

铸造 2 工 PN 结合（正面 N 极,反面 P 极）减反膜形成通过电极,汇集电 ※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有广泛的应用（如电子手表,计算器等）,但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料. 化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用. ※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质. ※京瓷公司早在上世纪的八十年代就认识到多晶硅太阳能电池的光阔前景和美好未来,率先开启多晶硅太阳能电池的工业化生产大门.现在已经是行业的龙头,同时多晶硅太阳能电池也结晶类太阳能电池的主流产品（太阳能电池的 70%以上）. （3）多晶硅太阳能电池的制造方法空间用民用转换效率:24% 转换效率:10% 转换效率:8% （1400 度以上）破锭(150mm *155mm ) N 极烧结电极印刷（正反

光伏发电年发电量计算

以1MW装机容量为例（300KW即0.3MW），你可以自己换算下。电力系统的装机容量是指该系统实际安装的发电机组额定有效功率的总和。由于光伏发电必然有损耗，所以实际发电量是无法达到理论值的。 1、1MW光伏电站理论年发电量： =年平均太阳辐射总量*电池总面积*光电转换效率 =5555.339*6965*17.5% =6771263.8MJ =6771263.8*0.28 KWH =1895953.86 KWH =189.6万度 2、实际发电效率太阳电池板输出的直流功率是太阳电池板的标称功率。在现场运行的太阳电池板往往达不到标准测试条件，输出的允许偏差是5％，因此，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.9 5的影响系数。随着光伏组件温度的升高，组f：l二输出的功率就会下降。对于晶体硅组件，当光伏组件内部的温度达到50-75℃时，它的输出功率降为额定时的89％，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.89的影响系数。光伏组件表面灰尘的累积，会影响辐射到电池板表面的太阳辐射强度，同样会影响太阳电池板的输出功率。据相关文献报道，此因素会对光伏组件的输出产生7％

的影响，在分析太阳电池板输出功率时要考虑到0.93的影响系数。由于太阳辐射的不均匀性，光伏组件的输出几乎不可能同时达到最大功率输出，因此光伏阵列的输出功率要低于各个组件的标称功率之和。另外，还有光伏组件的不匹配性和板问连线损失等，这些因素影响太阳电池板输出功率的系数按0.9 计算。并网光伏电站考虑安装角度因素折算后的效率为0.88。所以实际发电效率为：0.9 5 * 0.8 9 * 0.9 3*0.9 5 *0.8 8 =65.7％。 3、系统实际年发电量： =理论年发电量*实际发电效率 =189.6*0.9 5 * 0.8 9 *0.9 3*0.9 5 * 0.8 8 =189.6*65.7％ =124.56万度

光伏电站基础知识总结

一、什么是光伏发电系统? 光伏发电系统是利用太阳能组件和配套电气设备将太阳能转换成所需要电能的发电系统。当光线照射到太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，使电子发生了跃迁，成为自由电子，该自由电子在PN结两侧聚集形成电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的功率输出。该过程的实质是光子能量转换成电能的过程。二、光伏发电系统的分类分布式光伏发电系统主要分为并网光伏发电系统和离网光伏发电系统。并网发电系统又分为集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。三、集中式光伏电站系统介绍集中式光伏发电系统规模较大，安装集中，整体升压输送到电网。建设地点主要是荒山荒坡、滩涂、戈壁、鱼塘等地。

集中式光伏发电系统主要由光伏组件、直流汇流箱、并网逆变器、交流配电柜、光伏支架、监控系统、电缆等部分组成。

系统主要组成部件：光伏组件太阳电池组件—实用型功率系统的基本单元，是光伏系统的主要组成部分。为使太阳电池在工程中应用，对硅电池片进行电气连接及结构集成和封装成“太阳电池组件”（简称“组件”）。主要分为：单晶组件、多晶组件、薄膜组件。系统主要部件：光伏逆变器将直流电转换成交流电，是光伏系统的最主要电气设备。主要分为并网逆变器、离网逆变器、组合型逆变器。并网逆变器又包括：微型逆变器、组串型逆变器、集中型逆变器。

系统主要部件：配电设备直流设备：主要用于对光伏组件串直流电缆进行汇流，再与并网逆变器或直流配电柜连接。交流设备：将若干个光伏逆变器并联接入交流配电柜，在交流配电柜内汇流后输出。功能：主要保护光伏系统运行安全以及将线缆整合，避免线路交叉。系统主要部件：支架系统

光伏电站值长考试题

第一章光伏发电专业知识第一节基础知识一、选择题 1.下列太阳能光伏发电系统元件中,能实现DCAC(直流一交流)转换的元件是() 答案:C A.太阳能电池板; B.蓄电池; C.逆变器; D.控制器 2.在太阳能光伏发电系统中,最常使用的储能元件是( )。答案:C A.锂离子电池: B.镍铬电池; C.铅酸蓄电池; D.碱性蓄电池 3.蓄电池是一种储能元件,它能把电能转变为() 答案:D A.热能; B.光能; C.机械能; D.化学能二、填空题 1.太阳能电池板的测量必须在标准条件(STC)下,其条件是光谱辐照度为____光谱为____电池温度为25℃ 答案:1000W/m2, AMl.5 2.在足够能量的光照条件,晶体硅太阳能电池板在PN结的内建电场作用下,N区的____向P区运动,P区的____向N区运动答案:空穴,电子 3.硅基太阳能电池板有单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板以及非品硅太阳能电池板等。通常情况其光电转换效率最高的是____太阳能电池板能电池板,光电转换效率最低的是____太阳能电池板. 答案:单晶硅,非晶硅三、判断题 1.光伏组件方阵防雷保护器应有效,并在雷雨季节到来之前进行检测（√） 2.光伏组件方阵的设计,就是按照用户的要求和负载的用电量及技术条件计算太阳能电池板组件的串并联数（√）

3.光伏组件方阵的放置形式和放置角度对太阳能光伏发电系统接收到的太阳辐射影响不大（×）四、简答题 1.光是什么,具有什么特性? 答:光是一种波,同时也是一种粒子。光具有波粒二象性 2.什么是光生伏特效应? 答:当太阳光照射到光伏组件表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子,在PN结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。硅片是收集阳光光能的基本单位,大量的硅片合成在一起构成光伏组件。光伏组件主要包括晶体硅(包括单晶硅 Mono- Si、多晶硅 Multi--S)和薄膜组件。 3.什么是总辐射? 答:水平表面在2π立体角内所接受到的太阳直接辐射和散射辐射之和。 4.什么是直接辐射? 答:从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。 5.什么是法向直接辐射? 答:与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射 6.什么是散射辐射? 答:太阳辐射经过大气散射或云的反射,从天空2π立体角以短波形式向下到达地面的辐射 7.什么是辐射能? 答:以辐射形式发射、传播或接收的能量。 8.什么室辐射通量？答:在单位时间内,由辐射体表面的一定面积上发出的,或通过一定接收截面的射能,称为辐射通量,其单位为W或kW 9什么是辅照度? 答:照射到面元上的辐射通量与该面元面积之比,单位为W/m2 10.什么是直射辐照度?

光伏发电基础知识汇总

光伏发电基础知识 1、太阳电池的基本特性太阳电池的输出受日照强度、电池结温等因素的影响，当结温增加时，太阳电池的开路电压下降，短路电流稍有增加，最大输出功率减小，当日照强度增加时，太阳电池的开路电压变化不大，短路电流增加，最大输出功率增加，在一定的温度和日照强度下，太阳电池具有唯一的最大功率点，电池工作在该点时，能输出当前温度和日照条件下的最大功率。 2、单晶硅电池单晶硅是用高纯度的多晶硅在单晶炉里拉制而成。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅，单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅，硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟，在电池制作中，一般都采用表面结构化，发射区钝化，分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池，提高转化效率主要是单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺，目前转换效率达到18%-20%，最高达24%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。 3、多晶硅电池多晶硅是单质硅的一种形态，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同，则这些晶粒结合起来，就结成多晶硅，多晶硅可做拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面，多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳电池的光电效率则要比单晶硅低，其光电转换效率为12%-15%之间，最高已达18%，但相对单晶硅光电池具有生产成本低，同时多晶硅光电池没有光致衰退效应，材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响，是国际上掀起的前沿性研究热点。 4、非晶硅电池非晶硅是一种直接能带半导体，它的结构内部有许多所谓的“悬键”。也就是没有和周围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下就可以产生电流，非

光伏发电系统设计计算方法

1) 西藏昌都地区一座总功率Pm=30kwp 离网光伏电站，经910天运行，累计发电74332kwh。平均每天发电量g=74332kwh/910天=81.68kwh。 2) 理论计算：昌都地处西藏东南部，查表1，年平均辐射量为1625-1855kwh/m2 ,取F=1700kwh/m2 或h1 =4.6h a) 年发电量G=Pm×F ×y×η/1Kw=30kwp ×1700kwh×1.1 ×0.54/1kw=30294(kwh) 每天发电量g=G/365=30294/365=83(Kwh) ；或 b)每天发电量g=Pm ×h1 ×y×η=30kwp ×4.6h×1.1 ×0.54=81.97(kwh) 理论计算发电量81.97(kwh)与实际发电量81.68kwh十分接近，表明理论计算的正确性。二、并网光伏发电系统设计计算并网光伏发电系统的设计比离网光伏发电系统简单，这不仅是因为离网光伏发电系统不需要蓄电池和充电控制器，且其供电对象是较稳定的电网。故毋须考虑发电量与用电量之间的平衡，也不需要考虑负载的电阻、电感特性。通常只需根据光伏组件总功率计算其发电量。反之，根据需要的发电量设计并网发电系统设置。 (一) 设计依椐： 1) 光伏发电系统所在地理位置(纬度) ； 2) 当地年平均光辐射量； 3) 需要年发电量或光伏组件总功率或投资规模或占地面积等； 4) 并网电网电压，相数； (二) 并网发电系统设计计算 1) 发电量或组件总功率计算：年平均每天发电量g=Pm×h1×y×η (kwh) 或 g= Pm×F(M J/m2 ) ×y×η/3.6×365×1 (kwh) 或 g= Pm×F(kwh/m2 ) ×y×η/365 (kwh) 平均年发电量G=g×365 (kwh) 2) 并网逆变器选用：并网逆变器的选用主要根据下列要求： a) 逆变器额定功率=0.85-1.2Pm； b) 逆变器最大输入直流电压>光伏方阵空载电压； c) 逆变器最输入直流电压范围>光伏方阵最小电压； d) 逆变器最大输入直流电流>光伏方阵短路电流； e) 逆变器额定输入直流电压=光伏方阵最大功率电压； f) 额定输出电压=电网额定电压； g) 额定频率=电网频率； h) 相数=电网相数；并网逆变器的输出波形畸变、频率误差等应满足并网技术要求。此外，必须具有短路、过压、欠压保护和防孤岛效应等功能。三、光伏组件方阵设计： (一) 光伏组件水平倾角设计：光伏组件水平倾角的设计主要取决于光伏发电系统所处纬度和对一年四季发电量分配的要求。 1) 对于一年四季发电量要求基本均衡的情况，可以按以下方式选择组件倾角：光伏发电系统所处纬度光伏组件水平倾角纬度0°--- 25°倾角等于纬度纬度26°--- 40°倾角等于纬度加5°∽10° 纬度 41°----55°倾角等于纬度加10°∽15°

光伏发电量计算及综合效率影响因素

光伏发电量计算及综合效率影响因素 Hessen was revised in January 2021

光伏发电量计算及综合效率影响因素一、光伏电站理论发电量计算 1.太阳电池效率n的计算在太阳电池受到光照时，输出电功率和入射光功率之比就称为太阳电池的效率，也称为光电转换效率。厂巴一AX—〃仏匕 A几A几A几其中，At为太阳电池总而积（包括栅线图形面积）。考虑到栅线并不产生光电，所以可以把At换成有效面积Aa （也称为活性面积），即扣除了栅线图形面积后的而积，同时计算得到的转换效率要高一些。Pin为单位而积的入射光功率。实际测量时是在标准条件下得到的：Pin取标准光强：AM 条件，即在25°C下，Pin 二1000W / nA 2.光伏系统综合效率（PR） n 总=HIX n 2X n 3 光伏阵列效率Hl：是光伏阵列在1000 W/m2太阳辐射强度下实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：灰尘/污渍，组件功率衰减，组件串联失配损失、温升损失、方阵相互遮挡损失、反射损失、光谱偏离损失、最大功率点跟踪精度及直流线路损失等，目前取效率86%计算。逆变器转换效率112:是逆变器输岀的交流电功率与直流输入功率之比，取逆变器效率97%计算。交流并网效率A3:是从逆变器输出，至交流配电柜，再至用户配电室变压器10 KV高压端，主要是升压变压器和交流线缆损失，按96%计算。

3. 理论发电量计算

太阳电池的名牌功率是在标准测试条件下测得的，也就是说在入射功率为 1000W/m:的光照条件下，lOOOWp太阳电池1小时才能发一度电。而实际上，同一天不同的时间光照条件不同，因此不能用系统的容量乘以日照时间来预测发电量。计算日发电量时，近似计算：理论日发电量二系统峰值功率(kw) x等效日照小时数(h) x系统效率等效峰值日照小时数h/d二(日太阳辐照量m7d) /lkW/m: (H照时数：辐射强度^120W/m2的时间长度) 二、影响发电量的因素的发电量由三个因素决定：装机容量、峰值小时数、系统效率。当电站的地点和规模确定以后，前两个因素基木己经定了，要想提高发电量，只能提高此图：来源于王斯成老师的ppi 灿观

光伏电站基础知识总结

光伏电站基础知识总结——光伏发电单元与升压变的连接日期：2014-12-01 [复制链接] 责任编辑：apple 打印收藏评论(3)[订阅到邮箱] 阳光工匠光伏网讯：光伏电站电气系统主要包括光伏组件、汇流箱、逆变器、升压变、集电线路、低压配电装置、主变压器、高压配电装置、无功补偿、站用电系统、通信、继电保护及监控等部分，光伏电站在进行电气设计时，主要考虑四个方面：光伏发电单元与升压变的连接、光伏电站集电线路接线方式、升压站的电气主接线方式、站用电接线设计。一、发电单元与升压变接线方式发电单元与升压变的接线，主要指的是逆变器与变压器的接线，是光伏电站与电网衔接的第一步，也是最关键的一环。目前，光伏逆变技术已臻成熟，市场上大型逆变器单机最常用机型为500KW型，由此而知，大型光伏电站中500KW为最小发电单元，其与升压变的连接方式有如下三种形式： 1.500KW发电单元与1台500KVA双绕组升压变组成发电机-双绕组变压器单元接线； 2.两个500KW发电单元与一台1000KVA双绕组升压变组成发电机-双绕组变压器扩大单元接线。 3. 两个500KW发电单元与一台1000KVA双分裂三绕组升压变组成发电机-双分裂变压器扩大单元接线

序号逆变器数低压配电装置变压器高压配电装置配电房附件方案12台500KW 2套2台500KVA 2套2套逆变器房 2套变压器房方案22台500KW 2套1台1000KVA 1套1套逆变器房 1套变压器房方案32台500KW 2套1台1000KVA 1套1套逆变器房 1套变压器房方案1接线简单、结构清晰、可靠性高，每台升压变故障仅影响与其相连的500KW光伏组件的出力，但这种接线方式资源浪费比较大，每台逆变器需要单独配套一套升压、配电单元，成本较高，适用于场地较分散，光伏组件分片布置，多点并网的情况，采用小单元就地升压的方式，减小线路损耗，不适合大型集中式光伏系统。方案2与方案3，都比较适合大型集中式光伏电站，每兆瓦在电缆及附件、开关柜、设备安装等方面投资成本基本一致，相同容量的双分裂变压器比双绕组变压器的价格稍高，但是双分裂变压器实现了两台逆变器之间的电气隔离，不但减小了相互之间的电磁干扰及环流影响，而且两台逆变器的交流输出分别经变压器滤波，输出电流谐波小，提高了输出的电能质量。综上所述，方案1适合场地分散，多点并网的方式，方案3的经济性和电气安全性，比方案2更适合大型集中式应用案例。

太阳能产品基础知识

太阳能产品基础知识一、太阳能电池（一）工作原理太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。（二）不同太阳能电池的特性图示非晶硅太阳能电池组件单晶硅太阳能电池组件多晶硅太阳能电池组件特点·结晶初期质量不稳定，效率低，最后趋于稳定 ·容易大批量生产 ·色彩为暗红色 ·低电流、冷光工作 ·特性稳定，效率高 ·外形单一 ·黑色 ·可做到较大电流 ·特性稳定，效率高 ·外形多样化（对硅晶体再加工） ·质硬、不可卷曲 ·深蓝色 ·可做到较大电流变换效率（%） 6～1015～1712～14 电压值 DIV 0.750.50.5V （三）我司草坪灯太阳能电池制作流程 1、激光切割，根据产品与订单需要进行电流与电压进行激光切割，单片筛选测试 2、拼装、焊接（铜线与铜带焊接） 3、封装：有层压和灌胶两种方式。例：灌胶流程激光切割---分检---测试---入库---焊片---排片---正负极焊接---半成品测试---灌胶---抽汽泡---烘烤---贴保护膜---检测测试---包装---入库（层压板结构雷同）

灌胶SOLAR板：比较便于生产，使用年限较短，阳光是晒后表面易发生黄变，一般为一年（之后效率下降）层压SOLAR板：不良率较高，寿命较长，外观平整，怕冲击，不能用于脚踩（脚踏板）的产品 4、电池组件与电池常规搭配 4片晶片 1.2*1（蓄电池个数） 8片晶片 1.2*2（蓄电池个数） 12片晶片 1.2*3（蓄电池个数）二、蓄电池(二次可充电电池) （一）工作原理：蓄电池可以将电能转换为化学能而储存起来，在用电时再将化学能转变为电能，是一种供电方便、安全可靠的直流电源。它的工作原理就是把化学能转化为电能。由于太阳能照明系统蓄电池的充电直接由太阳能电池提供，能确保负载能持续有效的供电。 (二)分类:Ni-cd、Ni-mH、铅酸、锂电池 1、V=1.2V（0.8~1.35V）；可充碱性电池（2000 mAH) 2、容量 Ni-cd AA 下限200~900mA上限。 Ni-mH AA 下限250~2200 mA上限。 Ni-mH AAA 下限200~1200mA上限。 3、温度特性：Ni-cd:-20-60℃ Ni-mH:-20~45℃ 4、充电电阻：小于35mΩ (内阻) 5、一般标识：Ni-cd AA 600mAh 1.2V，具体使用以订单要求为准 6、Ni-cd 存在记忆性，最好是充饱电放完电，具体使用以订单要求为准 7、电池寿命：完全充放电次数大于等于500次三、LED的知识介绍 (一)LED照明术语

光伏电站平均发电量计算方法小结

光伏电站平均发电量计算方法小结【大比特导读】一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出和计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。光伏电站在做前期可行性研究的过程中，需要对拟建光伏电站的发电量做理论上的预测，以此来计算投资收益率，进而决定项目是否值得建设。一般而言，每个有经验的光伏人心里都有一个简便的估算方法，可以得出和计算值相差不多的数据，那么本次总结列举光伏电站的平均发电量计算/估算的方法，通过案例分析各方法的差异，方便读者选择最合适的计算方法。一、计算方法 1)国家规范规定的计算方法。根据最新的《光伏发电站设计规范 GB50797-2012》第6.6条：发电量计算中规定： 1、光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况，并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。 2 、光伏发电站年平均发电量Ep计算如下： Ep=HA×PAZ×K 式中： HA——为水平面太阳能年总辐照量(kW·h/m2); Ep——为上网发电量(kW·h); PAZ ——系统安装容量(kW); K ——为综合效率系数。综合效率系数K是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1)光伏组件类型修正系数; 2)光伏方阵的倾角、方位角修正系数;

3)光伏发电系统可用率; 4)光照利用率; 5)逆变器效率; 6)集电线路、升压变压器损耗; 7)光伏组件表面污染修正系数; 8)光伏组件转换效率修正系数。这种计算方法是最全面一种，但是对于综合效率系数的把握，对非资深光伏从业人员来讲，是一个考验，总的来讲，K2的取值在75%-85%之间，视情况而定。 2)组件面积——辐射量计算方法光伏发电站上网电量Ep计算如下： Ep=HA×S×K1×K2 式中： HA——为倾斜面太阳能总辐照量(kW·h/m2); S——为组件面积总和(m2) K1 ——组件转换效率; K2 ——为系统综合效率。综合效率系数K2是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括： 1) 厂用电、线损等能量折减交直流配电房和输电线路损失约占总发电量的3%，相应折减修正系数取为97%。 2) 逆变器折减逆变器效率为95%~98%。 3) 工作温度损耗折减

光伏发电基础知识培训1

光伏发电基础知识培训太阳能光伏电源系统应用技术培训教材前言 1我国研制太阳能电池始于一九五八年，中国的光伏技术经过四十年的努力，已具有一定的水平和基础。过去我国边远地区的光伏发电市场主要由国家投资项目和多边援助项目支撑。 2.90年代以来，随着边远地区经济发展和农牧民收入水平的提高，边远地区的光伏发电市场也开始向商业化发展。根据世界银行/全球环境基金可再生能源商业化项目准备研究过程中的资料显示， 3我国西部地区经营太阳能光伏发电系统的各类公司和团体由80年代的不足10家，发展到1997年底的50多家，其中大多数公司以商业化赢利为目的。这从侧面表明，我国的光伏发电技术已经具有了一定的市场潜力和市场吸引力。 4光伏电池发电有离网(独立电站)和并网(市电并网电站)两种工作方式。过去，由于太阳电池的生产成本居高不下，所以光伏电池多用于工业部门（邮电、电力、石油、铁路等）和偏远无电地区的中小功率离网用户。 5随着光伏产品成本的降低和农牧民收入水平的提高，太阳能光伏市场近年来发生了很大变化，开始向较大功率的交流系统和村庄供电系统发展；并且逐步向并网发电以及和建筑相结合(屋顶

发电系统)的常规发电方向发展，开始由补充能源向替代能源过渡。 6太阳能光伏电源的应用领域十分广阔，从数十瓦的户用照明系统到电信、电力、铁路、石油、部队等部门通讯设备数千瓦的备用电源系统，甚至在西藏阿里、安多等地区还建成几个数十千瓦的集中型太阳能光伏电站。 7随着我国光伏事业的高速发展和应用领域的拓宽，从事太阳能光伏电源系统集成设计和安装的技术人员不断增加。 8由于太阳能光伏电源技术属于跨多学科的新兴学科，它涉及到气象、光学、半导体、电力、电子、计算机和机械等多种学科技术，要求从业的技术人员应掌握广泛而深入的技术知识，才能合理设计使用和充分发挥价格较昂贵的光伏系统设备的作用。 9但是，目前国内有关光伏技术的书籍和资料大多是介绍太阳电池、蓄电池等器件原理和应用方面的基本知识，而系统阐述太阳能光伏电源系统集成设计和配套电子设备（光伏电源控制器、方波或正弦波逆变器及系统检测仪器等）应用的专业资料却很少。10因此，北京市计科能源新技术开发公司根据多年来从事光伏电源系统集成设计、工程安装和配套电子设备生产的经验，组织编写了这本培训教材，试图帮助广大从事太阳能光伏行业的技术人员系统学习掌握光伏系统集成设计和配套电子设备的应用，更好地发展我国的光伏事业。

太阳能路灯基础知识

太阳能路灯基础知识太阳能光伏产品的工作原理太阳能光伏产品以太阳光为能源,白天通过太阳能电池组件接受太阳辐射,将光能转换成电能,并在控制器的管理下不断向蓄电池充电,使用时,控制器根据设定的程序将蓄电池中的电能释放出来向用电设备供电.加装带有保护装置的逆变器,即可具备向交流设备供电的功能. 太阳能光伏产品包括各钟太阳能灯,太阳能控制器,太阳能手电筒和太阳能发电系统. 关于用户关心的几个问题 1、如何选择太阳能灯的光源？太阳能灯一般选用高效、节能的光源。目前应用在太阳能灯上的光源（灯泡）主要有：高效直流节能灯、超高亮半导体LED灯、无极电磁感应灯(LVD) 、低压钠灯（LPS ）和高压钠灯（HPS ）等。目前太阳能草坪灯多选用LED 作光源；太阳能庭院灯一般采用LED 和12V直流节能灯作光源；太阳能路灯根据实际情况的需要，可在12V直流节能灯、低压钠灯、高压钠灯、无极电磁感应灯等多种光源中进行选择。不管选用那种光源，其亮度与光源的功率有直接关系。同一种光源，其功率越大，亮度越高；功率越小，亮度越低。 2、太阳能灯晴朗天气下能照明多长时间？太阳能灯的照明时间长短可以根据用户要求进行设定。对于同一地点来说，其与太阳能电池组件和蓄电池的选择配比有直接关系。在光源功率确定的前提下，选择太阳能电池组件功率和蓄电池容量越大，可以保证的照明时间越长，反之则缩短。标准的系统配置一般应保证每天5 ～10 小时的照明时间。 3、太阳能灯在阴雨天气下能使用多长时间？太阳能灯在连续阴雨天的保证时间可以根据具体使用环境和客户要求进行设计的。通常，在遇到连续阴雨天气时，应满足不低于 2 天（每天5～10 小时）的照明时间。 4、光伏产品主要部件的使用寿命有多长？太阳能电池组件、控制器、蓄电池、照明光源是太阳能灯具产品的四个主要部件，它们各自的使用寿命参考值如下表：主要部件太阳能电池组件控制器蓄电池照明光源参考寿命 25年 10年

光伏发电知识普及篇

网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50%。光伏发电原理图三、光伏发电系统分类（一）独立光伏发电独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。（二）并网光伏发电并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并