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發(fā)布時(shí)間：2020-10-31 05:08
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光伏電池及其特性
光伏電池（ PV cell ）主要功能是將太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能，當(dāng)前是以硅材料為基地的硅太陽能電池，包括單晶硅、多晶硅、非晶硅 、多元化合物電池 。影響太陽能電池板壽命的因素：熱斑效應(yīng)熱斑效應(yīng)是指正常工作的電池組件在某一時(shí)刻，一個(gè)單體電池片被小的物體遮蓋。在效率和 壽命 方面單晶硅和多晶硅優(yōu)于非晶硅，多晶硅比單晶硅轉(zhuǎn)換效率低，但多晶硅價(jià)格便宜 。 晶體磕太陽電池、薄膜太陽電池、硅異質(zhì)結(jié) (HIT) 太陽電池 等 。光伏組件是由多個(gè)太陽能電池組合而成，根據(jù)實(shí)際的功率需求，電壓等級(jí)由光伏電池 串聯(lián) 實(shí)現(xiàn)， 電流輸出由光伏電池并聯(lián)實(shí)現(xiàn)，光伏陣列是根據(jù)電站規(guī)模的大小有若干個(gè)光伏組件構(gòu)成。
B ：光伏電池特性包括光電特性和光化學(xué)特性，光化學(xué)特性還在萌芽階段，暫不學(xué)習(xí)。是一種利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。 太陽能電池工作是基于光電效應(yīng)原理下， 如下圖所示： A 是 N 型硅， B 是 P 型硅，當(dāng)材料接觸的時(shí)候生成一個(gè)內(nèi)部電勢，使得電子只能從 B 區(qū)到 A 區(qū)，當(dāng)太陽光照射到光伏電池板時(shí)，光子帶有足夠的能量使得電子脫離形成空穴或者說是電子 — 空穴對現(xiàn)， 此時(shí)內(nèi)部電勢會(huì)將光子釋放的電子送到 A 區(qū)，空穴送到 B 區(qū)，打破了開始的平衡， A 區(qū)的電子越來越多，當(dāng)在 PN 結(jié)外部接上回路，就能夠形成電流。 實(shí)際上只是電子在移動(dòng)，這個(gè)也取決于半導(dǎo)體材料的特性，半導(dǎo)體材料禁帶較窄，電子只需要較小的能量即可脫離束縛，留下空穴，這樣使得周圍的電子區(qū)填補(bǔ)空穴，形成電流。 （注釋：來源于物理學(xué)，赫茲發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦正確解釋，某些物質(zhì)在光照的情況下可以生成電子）
以 100W 輸出功率，每天使用 5 個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計(jì)算方法：
1. 首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù) ( 包括逆變器的損耗 ) ：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為 90 ％，則當(dāng)輸出功率為 100W 時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為 100W/90 ％ =111W ；若按每天使用 5 小時(shí)，則耗電量為 111W*5 小時(shí) =555Wh 。
2. 計(jì)算太陽能電池板：
按每日有效日照時(shí)間為 6 小時(shí)計(jì)算，再考慮到充電效率和充電過程中的損耗，太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為 555Wh/6h/70%=130W 。其中 70 ％是充電過程中，太陽能電池板的實(shí)際使用功率。
負(fù)載 2個(gè) 50w 負(fù)載輸入電壓 24v 連續(xù)3個(gè)陰雨天 每天工作8小時(shí)
請求所需系統(tǒng)太陽能電池板以及蓄電池計(jì)算
1、太陽能板2*50W*8H/0.6/4H=340W（耗電總量/系統(tǒng)利用系數(shù)/有效日照時(shí)間）
2、蓄電池2*50/24*8*（3 1）/0.7=200AH(總電流*自持時(shí)間/余量系數(shù)）
（太陽能板功率=負(fù)載功率*工作時(shí)間/損耗0.6/平均有效光照）
（蓄電池容量=負(fù)載功率*工作時(shí)間*連續(xù)陰雨天氣/電池電壓/充放電系數(shù)）
以日射量來計(jì)算
年發(fā)電量（EP）＝PAS * HA * K * 365(天)
PAS：太陽電池組列容量
HA：設(shè)置場所及設(shè)置條件的累計(jì)日射量（kWh/m2 *日）
K：總和設(shè)計(jì)系數(shù)（0.65～0.8 ≒ 0.7程度）
以系統(tǒng)利用率來計(jì)算
年發(fā)電量＝太陽電池陣列模板的發(fā)電量*系統(tǒng)利用率 * 8760（小時(shí)）
系統(tǒng)利用率＝0.1～0.15 ≒ 0.12程度
一年總時(shí)數(shù)＝24（小時(shí)）* 365（天）＝8760小時(shí)。4若發(fā)現(xiàn)熱板溫度有異常（比設(shè)置溫度高5℃以上），該層壓機(jī)應(yīng)暫停使用，將異常情況作好記錄，并及時(shí)反應(yīng)給生產(chǎn)部領(lǐng)導(dǎo)或保障部有關(guān)人員。
檢測與維護(hù)
9 、大風(fēng)天氣應(yīng)對電池板及支架進(jìn)行重點(diǎn)檢查。
10 、大雪天應(yīng)對電池板進(jìn)行及時(shí)清理，避免電池板表面積雪凍冰。
11 、大雨應(yīng)檢查所有的防水密封是否良好，有無漏水現(xiàn)象。
12 、檢查是否有動(dòng)物進(jìn)入電站對電池板進(jìn)行破壞。
13 、冰雹天氣應(yīng)對電池板表面進(jìn)行重點(diǎn)檢查。
14 、對電池板溫度進(jìn)行檢測，與環(huán)境溫度相比較進(jìn)行分析。
15 、對所檢查出來的問題要要及時(shí)進(jìn)行處理，分析、總結(jié)。
16 、對每次檢查要做詳細(xì)的記錄，以便于以后的分析。
17 、做分析總結(jié)記錄并歸檔。
