光伏发电流程
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
中文名
光伏发电
外文名
Photovoltaic power generation
简称
光电
应用范围
任何需要电源的场合
转化率
13——18%
快速
导航
特点
转化率
发展过程
系统分类
结构组成
发电成本
应用领域
相关政策
相关资讯
原理
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光生伏特效应:如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。
太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
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(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
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。
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。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。
光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。
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也很长。在光伏发电系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池的寿命也很长。
光伏发电安装流程步骤如下:
材料:光伏板、铜导线、电线、绝缘胶布等。
1、安装之前,首先需要弄清光伏板的正负极,要进行串联。千万不能够弄错,要不然会导致充不进电,严重的情况还会烧坏电池板,使用寿命大为缩短,甚至还会出现爆炸的危险。
2、接下来需要布置导线,尽量选择绝缘性的铜导线,而且颜色最好不一样,这样才能有利于安装。将电线安装到位,接头之处需要用绝缘胶布进行包裹。
3、然后再确定太阳能光伏板安装的方向,朝着的方向最好是正南,才能够满足光照的要求。最后再调整倾斜的角度,如果靠近南方,角度可以设置小一些。比如纬度如果在0到25度,仰角可以设置在25度左右。如果纬度达到了26~40度之间,在25度的基础上面再增加5度或者10度。
光伏发电安装注意事项
1、安装光伏电池板阵列需要考虑安装方位角、倾斜角。交大蓝天电池板之间需避免遮挡。包括周边建筑物。(电线杆,房屋檐角等)
2、支架放置稳定性和牢固性。(考虑当地的气象资料,如日照时间,灾害天气、风暴等情况)
3、走线距离及汇流箱位置。尽量走线距离短且平均,接线端子要牢固,防止虚接或断。
4、蓄电池极端子要牢固(千万不可短路)安装时注意极性,避免引起爆炸和火灾。