光伏组件几个重要的性能参数
太阳能发电系统主要参数
1、发电系统组成部分
(1)PV板
PV板(太阳能板、太阳能电池板、太阳能光伏组件),吸收光能并把光能转化为电能,PV板常用材料有单晶硅、多晶硅和非晶硅三种,其中单晶硅转换效率为14~20%,多晶蛙转换效率为13%左右,非晶蛙则为8~10%。
(2)储电设备
目前离网型发电系统的储电设备以免维护电池为主,电池能把PV板产生的电能储备起来
(3)充电和输出控制控制器
控制器的作用是控制整个系统稳定安全地工作。
(4)其它机械设备
2、发电系统主要成本构成及影响因素
(1)PV板
目前太阳能行业全面铺开,主要原因之一就是PV板价格过高,影响整套系统PV板价格,除了从PV板单价上控制之外,最重要就是控制PV板的使用数量,其影响因素有以下几点:
A、发电功率:从一定意义上说,要求发电功率越大,PV板使用量越多,成本越高,适当控制发电功率即可适当控制成本。
B、PV板所在地的天气情况:很明显,在同一个地区,同一块PV板,它在晴天一天所产生的电能远远比阴天要多,这一点就可以说明不同的地区对PV板的使用量有所不同。
C、PV板所在地的纬度,同一天内太阳对不同的纬度照射是不同的,这就造成同一块PV板在同一天内在不同纬度上产生的电量不同。
D、PV板使用环境 举个例子,PV板使用在山顶上,一天下来,都没有任何遮挡物遮挡照射在PV板上的阳光,发电能力肯定好,如果PV板使用在山脚,那一天下来,或多或少会有遮挡物遮挡照射在PV板上的阳光,所以PV板使用的周围环境是否有阳光遮挡物存在,在一定程度上影响PV板的发电能力。
(2)储能设备
一个发电系统一天要给用户供多少电能,这就决定了储能设备的容量问题,发电系统每天供给用户用电量越多,储能设备的容量要求越大,成本越高。
用户平均每天用电量大小,用户每天用电量越大,储能设备价格越高。
3、技术特长
匹配器
匹配器有效地提高整个发电系统的储电能力,为整个系统的关键环节起着重要支撑作用,有效地提高整个系统的稳定性和高效性,为整套系统节省PV板成本,降低系统造价。匹配器具有知识产权保护。
PV板吸收阳光技术
PV板能有效吸收阳光,更大程度地发挥PV板发电能力,大大提高日发电量,降低PV板成本。
4、客户需提供资料
A类、(1)系统输出最大功率;
(2)用户一天用电量,用电设备功率及各用电设备的使用时长;
(3)用户当地天气气候情况(国家、地区)。
B类、(1)用户所有用电设备及各用电设备使用时长;
(2)用户当地天气气候情况。
说明:系统一般设计为充足阳光下一天的发电,不考虑阴雨天发电,所以系统将只能承受一天的用电设备使用,客户有其它要求另外考虑。
全名是光生伏打效应:意思就是通过光可以转换成电。和发光二极管的原理正好相反,LED是有电就能生成光,而电池板的PN节是有光就能产生电。
性能是一般就是说光伏组件的转换效率。因为在每平方米的太阳辐射能是一定的,如果转换的效率高就说明得到的电能越多。
目前多晶硅的转换效率在16%左右 单晶硅是19%左右 非晶硅一般是在5-9%之间
新奥光伏是目前非晶硅中较高的是8.5%未来能达到9%以上。适用于做光伏幕墙,BIPV建筑一体化、光伏电站由于外国好看可以应用于广告牌的宣传、灯箱、公交车站等等领域的应用。
低铁就是说这种玻璃的含铁量比普通玻璃要低,含铁量(三氧化二铁)≤150×l0-6,从而增加了玻璃的透光率。超白是说由于这种玻璃比普通玻璃含铁量低,从玻璃边缘看,这种玻璃要比普通玻璃更白一些,普通玻璃从边缘看是偏绿色的。
绒面的意思就是说这种玻璃为了减少阳光的反射,在其表面通过物理和化学方法进行减反射处理,使玻璃表面成了绒毛状,从而增加了光线的入射量。有些厂家还利用溶胶凝胶纳米材料和精密涂布技术(如磁控喷溅法、双面浸泡法等技术),在玻璃表面涂布一层含纳米材料的薄膜,这种镀膜玻璃不仅可以显著增加面板玻璃的透光率2%以上,还可以显著减少光线反射,而且还有自洁功能,可以减少雨水、灰尘等对电池板表面的污染,使其保持清洁,减少光衰,并提高发电率1.5%~3%。
钢化处理是为了增加玻璃的强度,抵御风沙冰雹的冲击,起到长期保护太阳能电池的作用。面板玻璃的钢化处理,是通过水平钢化炉将玻璃加热到700℃左右,利用冷风将其快速均匀冷却,使其表面形成均匀的压应力,而内部则形成张应力,有效提高了玻璃的抗弯和抗冲击性能。对面板玻璃进行钢化处理后,玻璃的强度比普通玻璃可提高4~5倍。
2、太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送。
3、光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程和机械运动,不存在机械磨损。
4、光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
5、光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。
6、光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。
7、光伏发电系统工作性能稳定可靠,使用寿命长,晶体硅太阳能电池寿命可长达20-35年。
500w。
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。
由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。
从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
(1)单晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
(2)多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右 。 从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
(3)非晶硅太阳能电池 非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。
(4)多元化合物太阳能电池 多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:a) 硫化镉太阳能电池b) 砷化镓太阳能电池c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池) Cu(In, Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料,具有梯度能带间隙(导带与价带之间的能级差)多元的半导体材料,可以扩大太阳能吸收光谱范围,进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18%,而且,此类薄膜太阳能电池到目前为止,未发现有光辐射引致性能衰退效应(SWE),其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%,在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。
单晶硅太阳能电池的结构主要包括正面梳状电极、减反射膜、N型层、PN结、P型层、背面电极等。单晶硅太阳能电池广泛用于空间和地面,这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料。将单晶硅棒切成片,经过一系列的半导体工艺形成PN结。然后采用丝网印刷法做成栅线,经过烧结工艺制成背电极,单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片即可按所需要的规格用串联和并联的方法组装成太阳能电池组件(太阳能电池板),构成一定的输出电压和电流。最后用框架进行封装,将太阳能电池组件组成各种大小不同的太阳能电池阵列。目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,实验室成果也有20%以上的。
二、多晶硅太阳能电池
多晶硅薄膜太阳电池是将多晶硅薄膜生长在低成本的衬底材料上,用相对薄的晶体硅层 作为太阳电池的激活层,不仅保持了晶体硅太阳电池的高性能和稳定性,而且材料的用量大幅度下降,明显地降低了电池成本。多晶硅薄膜太阳电池的工作原理与其它太阳电池一样,是基于太阳光与半导体材料的作用而形成光伏效应。太阳能电池使用的多晶硅材料多半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化,然后注入石墨铸模中,即得多晶硅锭。这种硅锭铸成立方体,以便切片加工成方形电池片。多晶硅太阳能电池板的制作工艺与单晶硅太阳能电池板差不多,其光电转换效率约12%左右,稍低于单晶硅太阳能电池,但是材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。
三、非晶硅太阳能电池
非晶硅太阳能电池由透明氧化物薄膜(TCO)层、非晶硅薄膜P-I-N层(I层为本征吸收层)、背电极金属薄膜层组成,基底可以是铝合金、不锈钢、特种塑料等。它与单晶硅和多晶硅太阳能电池的制作方法完全不同,硅材料消耗很少,电耗更低。制造方法有多种,最常见的是用辉光放电法得到N型或P型的非晶硅膜。衬底材料一般用玻璃或不锈钢板。非晶硅太阳能电池很薄,可以制成叠层式,或采用集成电路的方法制造,可一次制作多个串联电池,以获得较高的电压。目前非晶硅太阳能电池光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右。
四、多元化合物太阳能电池
硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,在广泛深入的应用研究基础上,国际上许多国家的碲化镉薄膜太阳电池已由实验室研究阶段开始走向规模工业化生产。
1、硫化镉太阳能电池:虽然光电效率已提高到9%,但是仍无法与多晶硅太阳能电池竞争。与非晶硅薄膜电池相比,制造工艺比较简单。
2、砷化镓太阳能电池:砷化镓与太阳光谱的匹配较适合,且能耐高温,在250℃的条件下,光电转换性能仍很良好,其最高光电转换效率约30%,特别适合做高温聚光太阳能电池。由于镓比较稀缺,砷有毒,制造成本高,此种太阳能电池的发展受到影响。
3、铜铟硒太阳能电池:以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料制成的太阳能电池。它是一种多晶薄膜结构,材料消耗少,成本低,性能稳定,光电转换效率在10%以上。因此是一种可与非晶硅薄膜太阳能电池相竞争的新型太阳能电池。
五、纳米晶体化学太阳能电池
染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底,染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。其阳极为染料敏化半导体薄膜(TiO2膜),阴极为镀铂的导电玻璃。纳米晶体TiO2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10%以上,制作成本仅为硅太阳电池的1/5~1/10,.寿命能达到20年以上。
六、叠层太阳能电池
叠层电池使得电池的性能可以得到叠加。太阳能电池的薄层化使其可以做得更薄,因此器件的叠层也变得更为现实可行。叠层电池可以是同种器件的叠层,也可以是异类器件的叠层。每一个叠层单元,由于感光部分的光响应性能不同,可分别吸收利用不同波段的太阳光。经过叠层,太阳光可以在全波段上都受到较好的吸收同时由于器件之间的耦合效应,整体的光能转换效率可以达到更高水平。
七、柔性太阳能电池
柔性太阳能电池板采用高晶硅材料制成,并用高强度、透光性能强的太阳能专用钢化玻璃以及高性能、耐紫外线辐射的专用密封材料层压制而成,有能抗冰雪、抗震、防压等多种优点,即使在温度剧变的恶劣条件下也能正常使用,。所以柔性电池能用在平板类太阳能电池难以胜任的许多领域,例如太阳能汽车、飞机、飞艇、建筑、纺织品、帐篷、服装、头盔,玩具等特殊曲面上。
光伏电池板最大功率可以做到300W/块,一般常规用的功率为230W,有的组件是72片,有的组件是60片电池组件。
太阳能电池板的输出电流,与额定电压有关。12V / 100W的太阳能电池板,额定输出电流为:100W÷12V=8.33A;24V / 100W的太阳能电池板,额定输出电流为:100W÷24V=4.17A。
12V100W的太阳能板,最大充电电流大约在9A,一天的有效光照时间最长的拉萨为5.5H左右,其他地区按照4h算,也就是可以冲进4h*9A=36Ah多,就算40Ah。
扩展资料:
电池片主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣。
晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜;薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,如计算器上的太阳能电池。
参考资料来源:百度百科-太阳能电池板
优点:无枯竭危险;安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净;不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区;无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;能源质量高;使用者从感情上容易接受;建设周期短,获取能源花费的时间短。
缺点:太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点,照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关;目前相对于火力发电,发电机会成本高;光伏板制造过程中不环保。
扩展资料
系统分类:独立光伏发电,主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器;分布式光伏发电系统,是在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行。
并网光伏发电,集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电。这种电站投资大、占地面积大,没有太大发展。分散式小型并网光伏,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是并网光伏发电的主流。
参考资料来源:百度百科——光伏发电