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太陽能路燈光伏板太陽能板的發電原理添加時間:2019-05-25

  一、太陽能電池發電原理: 太陽能電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發電原理基本相同,現以晶體為例描述光發電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。 當光線照射太陽能電池表面時,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發生了越遷,成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差,當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。


  二、多晶硅太陽能電池和單晶硅太陽能電池是沒有區別的。多晶硅太陽能電池和單晶硅太陽能電池的壽命和穩定性都很好。雖然單晶硅太陽能電池的平均轉換效率比多晶硅太陽能電池的平均轉換效率高1%左右,但是由于單晶硅太陽能電池只能做成準正方形(4個頂端是圓?。?,當組成太陽能電池組件時就有一部分面積填不滿,而多晶硅太陽能電池是正方形,不存在這個問題,因此對于太陽能電池組件的效率是一樣的。


  另外,由于兩種太陽能電池材料的制造工藝不一樣,多晶硅太陽能電池制造過程中消耗的能量要比單晶硅太陽能電池少30%左右


  單晶硅電池具有電池轉換效率高,穩定性好,但是成本較高。單晶硅電池早在20多年前就已突破光電轉換效率20%以上的技術關口。


  多晶硅電池成本低,轉換效率略低于直拉單晶硅太陽能電池,材料中的各種缺陷,如晶界、位錯、微缺陷,和材料中的雜質碳和氧,以及工藝過程中玷污的過渡族金屬被認為是造成多晶硅電池光電轉換率一直無法突破20%的關口。德國弗勞恩霍夫協會科研人員采用新技術,在世界上率先使多晶硅太陽能電池的光電轉換率達到20.3%。


  從固體物理學上講,硅材料并不是最理想的光伏材料,這主要是因為硅是間接能帶半導體材料,其光吸收系數較低,所以研究其他光伏材料成為一種趨勢。其中,碲化鎘(CdTe)和銅銦硒(CuInSe2)被認識是兩種非常有前途的光伏材料,而且目前已經取得一定的進展,但是距離大規模生產,并與晶體硅太陽電池抗衡需要大量的工作去做。


  單晶硅太陽能電池的特點:1.光電轉換效率高,可靠性高; 2.先進的擴散技術,保證片內各處轉換效率的均勻性; 3.運用先進的PECVD成膜技術,在電池表面鍍上深藍色的氮化硅減反射膜,顏色均勻美觀; 4.應用高品質的金屬漿料制作背場和電極,確保良好的導電性。


  多晶硅可作拉制單晶硅的原料,多晶硅與單晶硅的差異主要表現在物理性質方面。例如,在力學性質、光學性質和熱學性質的各向異性方面,遠不如單晶硅明顯;在電學性質方面,多晶硅晶體的導電性也遠不如單晶硅顯著,甚至于幾乎沒有導電性。在化學活性方面,兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區別,但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶面方向、導電類型和電阻率等。,供不應求,發展前景十分廣闊。正因為如此,很多人都說,誰掌握了多晶硅及微電子技術,誰就掌握了世界。


  在太陽能利用上,單晶硅和多晶硅也發揮著巨大的作用。雖然從目前來講,要使太陽能發電具有較大的市場,被廣大的消費者接受,就必須提高太陽電池的光電轉換效率,降低生產成本。從目前國際太陽電池的發展過程可以看出其發展趨勢為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。 從工業化發展來看,重心由單晶向多晶硅和薄膜方向發展,主要原因為: A.可供應太陽電池的頭尾料愈來愈少;


  B.對太陽電池來講,方形基片更合算,通過澆鑄法和直接凝固法所獲得的多晶硅可直接獲得方形材料;


  C.多晶硅的生產工藝不斷取得進展,全自動澆鑄爐每生產周期(50小時)可生產200公斤以上的硅錠,晶粒的尺寸達到厘米級;


  D.由于近十年單晶硅工藝的研究與發展很快,其中工藝也被應用于多晶硅電池的生產,例如選擇腐蝕發射結、背表面場、腐蝕絨面、表面和體鈍化、細金屬柵電極,采用絲網印刷技術可使柵電極的寬度降低到50微米,高度達到15微米以上,快速熱退火技術用于多晶硅的生產可大大縮短工藝時間,單片熱工序時間可在一分鐘之內完成,采用該工藝在100平方厘米的多晶硅片上作出的電池轉換效率超過14%。據報道,目前在50~60微米多晶硅襯底上制作的電池效率超過16%。利用機械刻槽、絲網印刷技術在100平方厘米多晶上效率超過17%,無機械刻槽在同樣面積上效率達到16%,采用埋柵結構,機械刻槽在130平方厘米的多晶上電池效率達到15.8%。 (1)單晶硅太陽能電池


  目前單晶硅太陽能電池的光電轉換效率為17%左右,最高的達到24%,這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝,因此其堅固耐用,使用壽命最高可達25年。 (2)多晶硅太陽能電池


  多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多,但是多晶硅太陽能電池的光電轉換效率則要降低不少,其光電轉換效率約15%左右。 從制作成本上來講,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,材料制造簡便,節約電耗,總的生產成本較低,因此得到大量發展。此外,多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講,單晶硅太陽能電池還略好。


 ?。?)非晶硅太陽能電池(薄膜式太陽電池)


  非晶硅太陽電池是1976年出現的新型薄膜式太陽電池,它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同,工藝過程大大簡化,硅材料消耗很少,電耗更低,它的主要優點是在弱光條件也能發電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉換效率偏低,目前國際先進水平為10%左右,且不夠穩定,隨著時間的延長,其轉換效率衰減。


  三、串聯可以提高輸出電壓,并聯可以提供輸出電流。采用串聯并聯方法實現,例


  如:需要220伏10安培。使用880個0.5伏5安培輸出的電池板,串聯440個作為第一組,再弄一個第二組,然后兩組再并聯,可以得到220伏10安培輸出。


  四、太陽能板標準檢測


  太陽能電池板標準測試方法 2009-08-03 09:57 太陽能電池板標準測試方法太陽能電池板標準測試方法太陽能電池板標準測試方法太陽能電池板標準測試方法 (模擬太陽能光) 一、開路電壓:用500W的鹵鎢燈,0~250V的交流變壓器,光強設定為3.8~4.0萬LUX,燈與測試平臺的距離大約為15-20CM,直接測試值為開路電壓;


  二、短路電流:用500W的鹵鎢燈,0~250V的交流變壓器,光強設定為3.8~4.0萬LUX,燈與測試平臺的距離大約為15-20CM,直接測試值為短路電流;


  三、工作電壓:用500W的鹵鎢燈,0~250V的交流變壓器,光強設定為3.8~4.0萬LUX,燈與測試平臺的距離大約為15-20CM,正負極并聯一個相對應的電阻,(電阻值的計算:R=U/I),測試值為工作電壓;


  四、工作電流:用500W的鹵鎢燈,0~250V的交流變壓器,光強設定為3.8~4.0萬LUX,燈與測試平臺的距離大約為15-20CM,串聯一個相對應的電阻,(電阻值的計算:R=U/I),測試值為工作電流。


  太陽能參數及指標知識太陽能參數及指標知識太陽能參數及指標知識太陽能參數及指標知識


  問:太陽能電池板在陰天或日光燈下能產生電嗎?


  答:準確的說法是產生很小的電流.基本上可以說是忽略不計. 問:在白熾燈下或陽光下能產生多大電流?


  答:在白熾燈下距離遠近都是有差別的.同樣陽光下上午,中午,下午,產生的電流也是不同的.


  問:太陽能測試標準是什么?在白熾燈下多大燈泡多遠距離測試算標準呢? 答:太陽能測試標準光照強度為:40000LUX,溫度:25度.我們做過測試一般白熾燈100W, 距離0.5-1CM,這樣測試和標準測試相差不大.


  問:太陽能電池板壽命是多長時間?


  答:一般封裝方式不同使用壽命會不同,一般鋼化玻璃/鋁合金外框封裝壽命20年以上.環氧樹脂封裝15年以上.


  問:為什么太陽能電池在太陽底下和出廠測試參數不同?


  答: 99%工廠用流明計測出的是光通量的數值.但是實際上太陽能電池板是根據照度來轉換電能的,照度越強功率值越大。


  問:什么是光通量?什么是照度?什么是光強?什么是亮度?什么是光效?


  答:光通量:發光體每秒鐘所發出的光量之總和;照度:發光體照射在被照物體單位面積的光通量;光強:發光體在特定方向單位立體角內所發射的光通量;亮度:發光體在特定方向單位立體角單位面積的光通量;光效:指一批燈泡到百分之五十的數量損壞時的小


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