光伏发电基础知识

1、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

2、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

3、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，非晶硅光电池一般采用高频辉光放电方法使硅烷气体分解沉积而成，是一种继晶体硅电池之后出现的新型太阳电池，非晶硅可以做得很薄，他与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，

4、工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，但其转换效率较低，一般在6%-8%，目前国际先进水平为10%左右，与晶体硅电池相比，由于生产成本低，高温性能好，弱光响应好，非晶硅薄膜太阳能电池已成为目前最被看好的薄膜电池技术之一。5、影响光伏组件输出特性的主要因素1）负载阻抗2）日照强度3）太阳电池温度4）阴影和晶体结构6、太阳能电池组件的选型内容1）组件效率的选择2 ）组件类型的选择3 ）组件功率的选择4 ）组件封装结构的选择 5 ）组件电压等级的选择7、电能的储存方法1）静电学的方法 电容器2 ）电磁感应的方法 电感线圈3）电化学的方法 蓄电池8、蓄电池的日常维护方法新的蓄电池投入使用后，必须

5、定期地进行充电和放电，充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量，以满足用电设备的需要，放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数，以及促进电极活性物质的活化反应，蓄电池充电和放电状态的好坏，将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。9、蓄电池常用的充电方法1）恒定电流充电法2 ）恒定电压充电法3 ）阶段等流充电法4 ）浮充电法10、影响蓄电池的主要因素1）放电速率在较低的放电速率下，蓄电池具有较大的安培小时容量，而在较高的放电速率下，蓄电池的安培小时数容量将会减小，同时在低速率放电过程中，硫酸对极板的腐蚀程度加重，将会缩短蓄电池寿命。2）温度铅酸蓄电池的容量随温度变化而变化，温度降低，容量将会减小，温

6、度每降低 1，其容量大约减少1%。11、充电控制器的选型1）根据使用要求确定控制器的功能2） 根据光伏组件的输出电流确定充电电流大小3）根据光伏系统的设计确定匹配的充电参数4）根据充电参数及现场环境确定充电控制器5）根据要求及安装条件确定控制器安装形式12、逆变器选型注意事项1）负载总功率大小2 ）负载用电电压3 ）交流负载功率因数4）负载的类型（阻抗特性）5 ）逆变器效率6 ）逆变器过载能力7）蓄电池电压等级8 ）安装地点的环境条件9 ）用户的功能要求13、蓄电池的选型1）根据负载用电量和后备时间进行确定2）确定容量时，应尽可能避免采用多组蓄电池并联方式，并联数在4 组以下为宜。3）容量较大

7、时，应采用单节电压为 2V的蓄电池进行串联4）要综合考虑环境及蓄电池自身因素的影响14、孤岛现象并网逆变器的孤岛现象是指电网因故中断供电时逆变器仍向电网传输电能，各本地负载形成一个公共电网系统无法控制的自给供电孤岛。15、孤岛检测方法孤岛检测方法分为主动式检测法和被动式检测法，主动式孤岛检测法采用的是对逆变器的输出施加扰动，再检测公共点的电压频率，阻抗等的变化来判断电网存在的情况，主要分为移频法，移相法和功率扰动法，移频法主要有主动移频法（AFD与带正反馈的主动移频法（AFDPF通过对逆变器的输出频率进行扰动来提高孤岛检测效果，移相法主要有滑动移相法（ SMS） 与自动移相法等，通过对逆变器的输出相位进行扰动来提高孤岛检测效果，被动式孤岛检测法就是检测并网逆变器与电网连