光伏电池


来源:   时间:2018-09-28 17:19:27


太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池,可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面,单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低,但价格更便宜。按照应用需求,太阳能电池经过一定的组合,达到一定的额定输出功率和输出的电压的一组光伏电池,叫光伏组件。根据光伏电站大小和规模,由光伏组件可组成各种大小不同的阵列。

光伏组件,采用高效率单晶硅或多晶硅光伏电池、高透光率钢化玻璃、Tedlar、抗腐蚀铝合多边框等材料,使用先进的真空层压工艺及脉冲焊接工艺制造。即使在最严酷的环境中也能保证长的使用寿命。

组件的安装架设十分方便。组件的背面安装有一个防水接线盒,通过它可以十分方便地与外电路连接。对每一块太阳电池组件,都保证20年以上的使用寿命。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电

光伏电池及系统工作原理

光伏电池及系统工作原理

效应工作的薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应原理工作的太阳能电池则还处于萌芽阶段。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。第一代晶硅太阳能电池,主流市场转换效率约为18%,由于发展早,产业链上各企业生产技术较为成熟,占应用市场约80%的份额;

第二代薄膜太阳能电池,已经产业化的主要有薄膜硅电池、CIGS电池和CdTe电池等,占应用市场约19%的份额,由于生产成本较低,预计到2015年市场占有率将超过20%;

第三代太阳能电池主要包括聚光和有机太阳能电池等。聚光光伏组件最高转换效率达到40%,但由于技术尚不成熟,聚光光伏电池占应用市场约1%得市场份额。太阳能交流发电系统是由太阳能电池板、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。世界的节约能源概念普遍下,光伏电池绿色科技已是产业新星。而这波绿色科技潮流,又首推太阳能最为行情看涨,有可能成为全球红透半边天的明日之星。面对国际油价不断飙高,第三次石油危机即将到来的危机,一股全世界重新洗牌的能源卡位战,已经响起咚咚战鼓,蓄势待发了。

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行"阳光计划",开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。

欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下,各国的太阳能电池制造业争相投入巨资,扩大生产,以争一席之地。

全球太阳能电池市场竞争激烈,欧洲和日本领先的格局已被打破。尽管主要的销售市场在欧洲,但太阳能电池的生产重镇已经转移到亚洲。2011年,在光伏市场带动下,全球光伏电池产量持续增长,达到29.5GW。

在世界光伏市场的强力拉动下,中国太阳能电池制造业通过引进、消化、吸收和再创新,获得了长足的发展。中国太阳能电池产业的发展大致可分为三个阶段。第一阶段为1984年以后的研究开发时期;之后迎来了2001年以后的产业形成时期,第二阶段也是尚德等太阳能电池厂商开始创业的时期;2005年至今的第三阶段是中国太阳能电池产业的快速发展时期。

光伏电池得益于国家对太阳能等新能源产业的政策、资金支持,2011年太阳能电池产业增长迅速,在世界10大太阳能电池生产商中有6家是中国企业。

中国对太阳能电池的研究起步于1958年,20世纪80年代末期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW,这种产能一直持续到2002年,产量则只有2MW左右。2002年后,欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。欧盟委员会公告显示,反倾销调查的产品为光伏组件、硅片、电池等,范围较美国有所扩大,国内数百家企业牵涉其中。

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