太陽能發(fā)電技術課程總結

1、太陽能光伏發(fā)電技術課程總結簡介：1、本PPT主要介紹我在大二下學期，在課上及課外，所了解的一些關于太陽能光伏發(fā)電技術的知識。 2、在PPT的最后，我個人對于這門課的看法。班級：10新能源姓名： 陳旭東學號：1002123目錄 一、1. 太陽能概述太陽能概述2.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) a、光伏電池組件、光伏電池組件 b 、光伏發(fā)電控制器、光伏發(fā)電控制器 c 、光伏發(fā)電逆變器、光伏發(fā)電逆變器 d、光伏發(fā)電儲能裝置、光伏發(fā)電儲能裝置3.太陽能發(fā)電技術應用實例太陽能發(fā)電技術應用實例 a、太陽能手機充電器、太陽能手機充電器 b、實驗用太陽能發(fā)電設備、實驗用太陽能發(fā)電設備 二、總結和建議二、

2、總結和建議太陽能概述太陽能概述 太陽能是人類取之不盡，用之不竭的綠色、可再生能源。目前太陽能發(fā)電有兩種方法。一種是通過光電器件利用光伏原理將太陽能直接轉換為電能, 稱為太陽能光伏發(fā)電。另一種是將太陽能轉換為熱能, 然后按常規(guī)方式發(fā)電, 稱為太陽能熱發(fā)電。我國是太陽能資源十分豐富的國家之一，它具有諸多其他能源無法取代的優(yōu)點。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 太陽能電池組 太陽能控制器 蓄電池 逆變器光伏發(fā)電系統(tǒng)示意圖光伏發(fā)電系統(tǒng)組成：光伏發(fā)電系統(tǒng)組成：太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)點： 可以有效利用建筑物屋頂和幕墻，無需占用土地資源； 可原地發(fā)電、原地使用，大大減少電力輸送的線路損耗； 各種彩色光伏組件

3、可取代和節(jié)約外飾材料； 在白天用電高峰期供電，從而減緩電力需求； 配備蓄電池后，還能滿足安全設施的不斷電要求； 太陽能發(fā)電板陣列直接吸收太陽能，降低墻面和屋頂的溫升，減輕建筑空調負荷光伏電池組件光伏電池組件光伏電池板工作原理：半導體硅的光電效應 光子穿透至PN結附近，能量被電子吸收。若光子能量大于電子的逸出功，電子擺脫束縛成為自由電子，同時產生一個帶正電的空穴。 PN結具有由N指向P的電場，電子向N運動，空穴向P運動。表面電極為負，背電極為正。當與外負載連接時形成電流。 光電效應原理光伏電池等效電路光伏電池片光伏電池片IV曲線光伏電池組件光伏電池組件 單晶硅硅電池 單晶硅電池組件 單晶硅硅電池

4、 單晶硅具有基本完整的點陣結構的晶體，即晶格取向基本上完全相同的晶體。但不同的晶面方向具有不同的性質，是一種良好的半導體材料。目前是用于制造太陽能電池的最好材料。單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)融法從熔體中生長出棒狀單晶硅。按晶體生長方法的不同，分為直拉法、區(qū)熔法和外延法。 世界單晶硅材料發(fā)展將呈現(xiàn)一下發(fā)展趨勢： （1）單晶硅產品向300mm過渡，大直徑化趨勢明顯 （2）硅材料工業(yè)發(fā)展日趨國際化，集團化，生產高度集中 （3）硅基材料成為硅材料工業(yè)發(fā)展的重要方向多晶硅太陽能電池多晶硅電池1、特點：多晶硅優(yōu)先考慮成本，其次是效率。2、光電轉換效率下降，且效率會隨著時間

5、衰減。3、降低成本方法：（1）純化過程沒有完全去除雜質；（2）快速結晶；（3）避免切片造成的浪費。非晶硅太陽能電池非晶硅電池1.材料選用SiH4（四氫化硅），雖然該材料吸光效果和光導效果很好，但其結晶構造比多晶硅還差。2.非晶硅電池最大優(yōu)點成本低，缺點是效率低且隨時間衰減。3.廣泛使用小功率市場，在發(fā)電市場不具競爭力。太陽能電池片生產過程硅片的選擇 硅片的清洗 硅化的表面腐蝕 擴散制作 去除背結 制作正負電極 腐蝕周邊 蒸鍍膜 檢驗測試太陽能電池組件生產過程電池檢測正面焊接背面串接敷設（玻璃清洗、材料切割、玻璃預處理、敷設）層壓去毛邊（去邊、清洗）裝邊框（涂膠、裝角鍵、沖孔、裝框、擦洗余膠）焊

6、接接線盒高壓測試組件測試外觀檢驗包裝入庫； 太陽能電池組件生產設備光伏發(fā)電控制器光伏發(fā)電控制器1、并聯(lián)型控制器：當蓄電池充滿時，利用電子部件把光伏方陣的輸出分流到并聯(lián)電阻器或功率模塊上去，然后以熱的形式消耗掉。2、串聯(lián)型控制器：利用機械式繼電器的開關觸點或固定開關器件控制充電過程，開關串接在太陽能電池方陣和蓄電池之間，當蓄電池被充滿時斷開充電回路。串聯(lián)開關也可用于在夜間切斷光伏方陣，替代防反充二極管3、脈寬調制型控制器：它是以PWM脈沖方式開關光伏方陣的輸入4、多路控制型控制器：將太陽能電池方陣分成多個支路對蓄電池充電5、智能型控制器：采用帶CPU的單片機對光伏系統(tǒng)運行參數進行高速實時采集6、

7、最大功率跟蹤型控制器：多用于沒有蓄電池的光伏水泵系統(tǒng)和并網光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電控制器光伏發(fā)電控制器光伏發(fā)電控制器原理圖光伏發(fā)電控制器原理圖部分元器件的作用：D1：是防反充二極管，防止硅太陽電池在太陽光較弱時成為耗電器。電位器RP1：起調節(jié)設定過充電壓的作用。可調三端穩(wěn)壓器LM371：提供給LM393穩(wěn)定的工作電壓。LED1：停沖指示LED2：充電指示LED3：過放指示LED4：正常指示過充電壓檢測比較控制電路的組成： R1、RP1、C1、A1、Q1、Q2和J1、過充保護電路分析當太陽光照射的時候，硅太陽電池組件產生的直流電流經過常閉觸點和，使發(fā)光，等待對蓄電池進行充電；閉合，三端穩(wěn)壓器輸出電壓

8、，電路開始工作，過充電壓檢測比較控制電路，對蓄電池端電壓進行檢測比較。當蓄電池端電壓小于預先設定的過充電壓值時，的腳電位高于腳電位，腳輸出低電位使截止，導通，發(fā)光指示充電，動作，其接點轉換位置，硅太陽電池組件通過對蓄電池充電。蓄電池逐漸被充滿，當其端電壓大于預先設定的過充電壓值時，的腳電位低于腳電位，腳輸出高電位使導通，截止，熄滅，釋放，斷開充電回路，發(fā)光，指示停止充電。反相輸入放大電路：輸出電壓U0與輸入電壓Ui是反相的。圖中輸入信號圖中輸入信號UiUi經電阻經電阻RiRi加到反相輸入端，同相端加到反相輸入端，同相端經過經過R2R2接地接地同相輸入放大電路：光伏發(fā)電逆變器光伏發(fā)電逆變器逆變器

9、是光伏發(fā)電系統(tǒng)關鍵部件。光伏發(fā)電系統(tǒng)對逆變器要求較高：要求具有較高的效率要求具有較高的可靠性要求直流輸入電壓有較寬的適應范圍在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變電源的輸出應為失真度較小的正弦波。光伏發(fā)電逆變器光伏發(fā)電逆變器逆變流程圖逆變流程圖逆變的工作原理逆變的工作原理逆變逆變把直流電轉變成交流電，整流的逆過程。如下圖：把直流電轉變成交流電，整流的逆過程。如下圖：tuoiot1t2負載S1S2S3S4iouoUd逆變的條件：逆變的條件： 1. 要有直流電源要有直流電源Ud 2. 要有開關組要有開關組S1、S2、S3、S4光伏發(fā)電儲能裝置光伏發(fā)電儲能裝置蓄電池蓄電池蓄電池是將電能轉換為化學能儲存起

10、來，需要時再把化學轉變?yōu)殡娔艿囊环N儲能裝置。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池的功能，是儲存太陽能方陣受光照時發(fā)出電能并可隨時向負載供電。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池的基本要求是：1.自放電率低；2.使用壽命長；3.深放電能力強；4.充電效率高；5.少維護或免維護；6.工作溫度范圍寬；7.價格低廉。目前我國與光伏發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池、特別是閥控式密封鉛酸蓄電池。蓄電池工作原理蓄電池工作原理放電時放電時：正極板的二氧化鉛和負極板的海綿狀鉛正極板的二氧化鉛和負極板的海綿狀鉛與電解液中的硫酸反應，生成硫酸鉛，電解液中與電解液中的硫酸反應，生成硫酸鉛，電解液中的硫酸濃度降低的硫酸濃度

11、降低。充電時充電時：硫酸鉛通過氧化還原反應分別恢復成二硫酸鉛通過氧化還原反應分別恢復成二氧化鉛和海綿狀鉛，電解液中的硫酸濃度增大。氧化鉛和海綿狀鉛，電解液中的硫酸濃度增大。電池生產流程電池生產流程太陽能手機充電器太陽能手機充電器實驗用太陽能發(fā)電設備實驗用太陽能發(fā)電設備對于光伏發(fā)電技術，提出以下幾點建議：一、提高發(fā)電系統(tǒng)中關鍵部件的性能，大幅度降低太陽能發(fā)電的投資成本。二、進一步研究開發(fā)新的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，對系統(tǒng)進行有機集成，實現(xiàn)高效的熱功轉化，不僅要實現(xiàn)太陽能熱的梯級利用，而且要集成新型的太陽能熱化學系統(tǒng)，突破常規(guī)系統(tǒng)中太陽能發(fā)電效率低的限制。三、將太陽能發(fā)電系統(tǒng)和化石燃料互補，借助太陽能的利用來減少化石燃料熱力發(fā)電系統(tǒng)中的燃料消耗量，同時也可以省略太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的儲熱裝置，從而降低太陽能發(fā)電的一次投資成本和發(fā)電成本。四、根據我國自身情況，最好應當采取光伏發(fā)電與光熱發(fā)電技術結合、太陽能發(fā)電與其他可再生能源發(fā)電的互補利用等策略，從而取