单晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24%，这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。

多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。 从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。

非晶硅太阳能电池

非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

多元化合物太阳电池

多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：a) 硫化镉太阳能电池b) 砷化镓太阳能电池c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)

一、用户太阳能电源：（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

三、通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

四、石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

五、家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

六、光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。

七、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。

八、其他领域包括：（1）与汽车配套：太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；（2）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统；（3）海水淡化设备供电；（4）卫星、航天器、空间太阳能电站等。

（1） 钢化玻璃：其作用为保护发电主体（如电池片），透光的选用要求：

1.透光率必须高（一般91%以上）；

2.超白钢化处理

（2） EVA：用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。

（3） 电池片：主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，但光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜。薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本 很低，但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，如计算器上的太阳能电池。

（4） 背板：作用是密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化，组件厂家都质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。）

（5） 铝合金：保护层压件，起一定的密封、支撑作用

（6） 接线盒：保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。

（7） 硅胶：密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。

太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法：

1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：

若逆变器的转换效率为90%，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90%=111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。

2.计算太阳能电池板：

按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。

前言

项目1 认识太阳能资源

任务1.1 认识太阳辐射

任务1.2 认识太阳方位角和高度角

任务1.3 认识太阳能资源计算与分区

项目2 选型太阳能光伏电池组件

任务2.1 认识太阳能光伏电池发电原理

任务2.2 了解太阳能光伏电池分类

任务2.3 测试太阳能光伏电池特性

任务2.4 设计太阳能光伏电池组件阵列

任务2.5 安装与维护太阳能光伏电池方阵

任务2.6 调试光伏组件跟踪太阳方法

项目3 光伏控制器和逆变器

任务3.1 认识太阳能光伏控制器

任务3.2 认识太阳能光伏逆变器原理

任务3.3 太阳能光伏逆变器选型

项目4 蓄电池和储能装置

任务4.1 蓄电池选型

任务4.2 蓄电池充放电特性测试

任务4.3 了解电池组的应用

任务4.4 认识其他储能装置

项目5 设计太阳能光伏发电系统

任务5.1 了解太阳能光伏发电系统及相关设备、部件

任务5.2 调试光伏最大功率点跟踪方法

任务5.3 设计独立光伏发电系统

任务5.4 设计并网型光伏发电系统

任务5.5 安装太阳能光伏发电系统

任务5.6 调试、检查和维护太阳能光伏发电系统

项目6 认识风能资源与风能利用

任务6.1 认识风能资源及其计算

任务6.2 认识风能的利用

项目7 了解风力发电系统

任务7.1 了解风力发电组成

任务7.2 了解定桨、变桨风力发电机组

任务7.3 了解风轮机的调向、调速和保护装置

任务7.4 调试最大风能追踪方法

任务7.5 了解大型风力发电机组功率控制

任务7.6 了解大型风电场电力输送及并网

任务7.7 了解风光发电互补系统

项目8 选址风电场、选型及运行风电机组

任务8.1 选址风电场

任务8.2 选型风力发电机组

任务8.3 了解风力发电机组的安装

任务8.4 远程监控与运行风电场

项目9 了解分布式发电系统与微电网系统

任务9.1 了解分布式发电系统

任务9.2 了解微电网系统

参考文献

2100433B

集中可控太阳能发电照明系统的工作原理：在太阳光的照射下，将太阳能光伏电池组件产生的电能通过系统控制器和蓄电池防过充控制端口给蓄电池组充电。逆变器、市电并网开关、市电电网和市电开关是该系统与市电网连接部分，在太阳光日照不足或蓄电池供电不足的特殊情况下由市电网直接给蓄电池充电。同时，蓄电池有剩余电能，设计中也能够向市电网供电，这种供电方式目前还未实施。

灯群连接控制端口是采用普通的单片机或利用其他具有运算控制功能的设备。蓄电池群输出端口的电能通过防过放、过载、短路控制器端口，经过系统控制器灯群连接控制端口和恒压恒流光源控制端口，与节能光源连接供电，使节能光源能够按照实际需要改变亮度与色彩。

整个集中可控太阳能发电照明系统具备了以下基本功能：(1) 蓄电池防过充、防反充；(2) 蓄电池防过放、防反放；(3) 蓄电池防短路、防反接；(4) 提供负载功能；(5) 给使用者/操作者提供系统工作状态；(6) 控制照明的变化(时间变化、色彩变化、亮度变化等)；(7) 提供控制接口备份和连接控制端口的功能；(8) 能将整个系统富余电能提供辅助负载消耗；(9)与市电网连接；(10) 防雷接地保护功能；(11) 该系统的控制功能可根据客户实际照明需求增加或减少；(12) 控制自耗电流小于额定工作电流的1%；(13)控制回路压降小于系统电压的5%。

山东硕华科技有限公司是一家以研发生产半导体LED应用照明产品、太阳能光伏电池组件及光伏应用系统为主的国家级高新技术企业。公司成立于2005年9月，注册资金5100万元。已先后获得了“国家高新技术企业”“中国绿色照明优质产品定点生产企业”“省技术创新示范企业”“中小（民营）企业自主创新一等奖”“山东省民营经济最具有价值品牌产品”“山东省中小企业科学技术进步奖”“山东省中小企业科技创新促进奖”“济宁市科技进步一等奖”“济宁市守合同重信用企业”“济宁市知名品牌产品”等荣誉，并通过ISO9001:2008质量体系认证。拥有“城市及道路照明工程专业承包三级资质”。

公司凭借雄厚的经济技术实力不断发展壮大，现已拥有一个济宁市级新技术研发中心及高功率LED应用照明产品生产线、太阳能光伏生产线、并拥有一支业务能力突出的员工队伍。主要产品：太阳能光伏、LED光源系列产品，矿用救护设备等系列产品。已完成“博硕照明”，“硕华光电”两个品牌的注册。