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海會(huì)

2011-03-22 18:48

太陽(yáng)能產(chǎn)品的器件組成及其選擇

1.太陽(yáng)能電池

太陽(yáng)能電池的利用光伏效應(yīng)把太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換成電能。對(duì)于硅電池來(lái)說(shuō)，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（光譜照度： 100W/m 2 ,光譜： AM1.5 ，溫度： 25 ℃ ），它的開(kāi)路電壓為 0.48 ～ 0.6V 。將多個(gè)單體太陽(yáng)能電池連接，并進(jìn)行封裝，可以構(gòu)成不同面積、不同功率的太陽(yáng)能電池組件，也可統(tǒng)稱(chēng)為太陽(yáng)能電池板。單體太陽(yáng)能電池一般是不能使用的，實(shí)際應(yīng)用的是太陽(yáng)能電池組件。

單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅太陽(yáng)能電池是目前較常見(jiàn)、較實(shí)用的三種太陽(yáng)能電池。

多晶硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格比單晶硅低。近年來(lái)，由于多晶硅太陽(yáng)能電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，其轉(zhuǎn)換效率得到不斷提高。單晶硅太陽(yáng)能電池的效率比較高，但價(jià)格高于多晶硅太陽(yáng)能電池。非晶硅太陽(yáng)能電池對(duì)太陽(yáng)光照條件要求比較低，可在室內(nèi)陽(yáng)光很弱的情況下使用。

目前太陽(yáng)能電池的封裝形式主要層壓工藝和滴膠工藝有兩種。采用層壓工藝封裝的太陽(yáng)能電池可以保證 25 年以上的工作壽命，其工藝特性和使用壽命優(yōu)于滴膠封裝形式。

A、不管哪種太陽(yáng)能電池都具有以下五大電性能：

1 、 Isc ＝短路電流；
2 、 Im ＝峰值電流；
3 、 Voc ＝開(kāi)路電壓；
4 、 Vm ＝峰值電壓；
5 、 Pm ＝峰值功率＝（ Im × Vm ）

B、太陽(yáng)能電池組件功率的選擇：

太陽(yáng)能電池峰值功率是標(biāo)準(zhǔn)條件下（ STC ）太陽(yáng)能電池（組件）的輸出最大功率，單位峰瓦，或用符號(hào) Wp 表示。（ STC 即：歐洲委員會(huì)定義的 101 標(biāo)準(zhǔn)，輻射強(qiáng)度 1000W/m 2 ，大氣質(zhì)量 AM1.5 ，電池溫度 25 ℃ ）

太陽(yáng)能電池（組件）的輸出功率取決于太陽(yáng)幅照度、太陽(yáng)光譜分布和太陽(yáng)能電池（組件）的工作溫度。在不同的時(shí)間，不同的地點(diǎn)，同樣一塊太陽(yáng)能電池的輸出功率是不同的。并不向有些人想象的那樣，只要有陽(yáng)光就會(huì)有額定輸出功率，甚至認(rèn)為太陽(yáng)能電池在燈光下也可以正常使用。

按面積計(jì)算，每平米的太陽(yáng)能電池的輸出功率大約為 120W ；隨著轉(zhuǎn)換效率的提高，其輸出功率也相應(yīng)的增大。太陽(yáng)能電池組件輸出功率的選擇，要根據(jù)太陽(yáng)能燈的光源功率、使用時(shí)間和當(dāng)?shù)氐臍夂虻乩項(xiàng)l件等來(lái)確定。

C、太陽(yáng)能電池組件安裝傾角：

由于我國(guó)南北緯度跨越較大，太陽(yáng)能電池組件安裝傾斜角度要隨安裝地區(qū)緯度的不同發(fā)生變化。一般情況下，長(zhǎng)江以南地區(qū)的安裝傾角在 30 度左右；長(zhǎng)江以北地區(qū)的安裝傾角在 45 度左右；東北地區(qū)應(yīng)在 50 度左右。方向?yàn)檎戏交蚱?5 度。

水平放置的太陽(yáng)能電池，其輸出功率將降低 15% ～ 20% 。
D、太陽(yáng)能電池組件的熱島效應(yīng)：

太陽(yáng)能電池組件在使用過(guò)程中，如果有一片太陽(yáng)能電池單獨(dú)被樹(shù)葉等遮擋物長(zhǎng)時(shí)間遮擋，被遮擋的單片太陽(yáng)能電池在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射下就會(huì)發(fā)熱損壞，甚至?xí)斐烧麄€(gè)太陽(yáng)能電池組件損壞，這就是所謂熱島效應(yīng)。為了防止熱島效應(yīng)，一般是將太陽(yáng)能電池傾斜放置，使太陽(yáng)能電池表面不能附著遮擋物。

2.控制器

對(duì)任何一個(gè)太陽(yáng)能照明系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，充放電控制電路的優(yōu)劣將直接影響到系統(tǒng)應(yīng)用的成敗。由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸入的能量極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通對(duì)蓄電池充電的控制要復(fù)雜。

一個(gè)性能良好的光伏控制器應(yīng)具有控制蓄電池充放電、溫度調(diào)節(jié)、最大功率跟蹤和過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、短路保護(hù)、反接保護(hù)等多種保護(hù)功能以及自動(dòng)開(kāi)關(guān)和時(shí)間調(diào)整功能。從而保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行，同時(shí)使太陽(yáng)能電池組件可以在不同溫度和輻照情況下智能輸出最大功率，使照明系統(tǒng)具有很高的效率。

3.蓄電池

由于太陽(yáng)能照明系統(tǒng)蓄電池的充電直接由太陽(yáng)能電池提供，得到的能量極不穩(wěn)定 , 所以要配置容量合理、性能可靠的蓄電池，以保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常工作。