一、什么是光伏?
1、1839年,法国Becqueral第一次发现,在光照条件下,某些固体系统的两端具有电压,用导线将两端连接起来后,有电流输出,这就是光生伏特效应(photovoltaics,简称PV)。
2、1954年,贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅太阳电池,现代硅太阳电池时代从此开始。
二、光伏发电的应用
神州五号飞船上的太阳能帆板 空间站上的太阳能帆板
太阳能汽车 太阳能飞行器
光伏发电站
通过光伏供电的通讯基站 太阳能电池充电器
太阳能路灯
太阳能路灯
三、太阳能光伏发电系统的组成
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或 110V,还需要配置逆变器(图2,3所示)。各部分的作用为:
(一)太阳能电池板 太阳能电池板(图1所示)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
图1太阳能电池板
(二)太阳能控制器 太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。
(三)蓄电池 一般为铅酸电池,一般有12V和24V这两种,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
(四)逆变器 在很多场合,都需要提供AC220V、AC110V的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。为能向AC220V的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。
图2太阳能电池发电系统的组成原理
图3太阳能电池发电系统的组成原理