太陽能發電系統由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或 110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為:
(一)太陽能電池板:太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分,也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽能轉化為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。
(二)太陽能控制器:太陽能控制器的作用是控制整個系統的工作狀態,并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應具備溫度補償的功能。其他附加功能如光控開關、時控開關都應當是控制器的可選項。
(三)蓄電池:一般為鉛酸電池,一般有12V和24V這兩種,小微型系統中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。
(四)逆變器:在很多場合,都需要提供AC220V、AC110V的交流電源。由于太陽能的直接輸出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。為能向AC220V的電器提供電能,需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合,需要使用多種電壓的負載時,也要用到DC-DC逆變器,如將24VDC的電能轉換成5VDC的電能(注意,不是簡單的降壓)。
晶體硅太陽能電池的制作過程:
晶體硅太陽能電池
“硅”是我們這個星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀科學家們發現了晶體硅的半導體特性后,它幾乎改變了一切,甚至人類的思維。20世紀末,我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用,晶體硅太陽能電池是近15年來形成產業化最快的。生產過程大致可分為五個步驟:a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程
伏發電是根據光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發電,光伏發電系統主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,不涉及機械部件,所以,光伏發電設備極為精煉,可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。理論上講,光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合,上至航天器,下至家用電源,大到兆瓦級電站,小到玩具,光伏電源無處不在。太陽能光伏發電的最基本元件是太陽能電池(片),有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用于一些小系統和計算器輔助電源等。國產晶體硅電池效率在10至13%左右,國外同類產品效率約12至14%。由一個或多個太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。目前,光伏發電產品主要用于三大方面:一是為無電場合提供電源,主要為廣大無電地區居民生活生產提供電力,還有微波中繼電源、通訊電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源;二是太陽能日用電子產品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草坪燈等;三是并網發電,這在發達國家已經大面積推廣實施。我國并網發電正在起步階段。目前,光伏發電產品主要用于三大方面:
一是為無電場合提供電源,主要為廣大無電地區居民生活生產提供電力,還有微波中繼電源等,另外,還包括一些移動電源和備用電源
二是太陽能日用電子產品,如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地廠各種燈具等
三是并網發電,這在發達國家已經大面積推廣實施。我國并網發電還未起步,不過,2008年北京“綠色奧運”部分用電將會由太陽能發電和風力發電提供。
太陽能光伏發電的最基本元件是太陽電池(片),有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。目前,單晶和多晶電池用量最大,非晶電池用于一些小系統和計算器輔助電源等。國產晶體硅電池效率在10-13%左右,國外同類產品效率約12-14%。由一個或多個太陽電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件。2002年全球太陽電池和光伏組件產量約600MW,其中日本占45%,美國25%,歐洲約22%。日本是光伏產業發展最快的因家,在不到10年的時間里超過了美國,2001年世界10大太陽電池生產廠,日本就有4家,分別是夏普、京都陶瓷、三洋和三菱。歐美發達國家大都制訂了“陽光計劃”,并采取措施鼓勵居民安裝太陽能發電系統,比如部分贈款、無息貸款和“種子基金”等,并以高出普通電價幾倍的價格購買居民家中多余的太陽能電量。
能夠有效提高太陽能電池板發電效率不可缺少的支撐設備――太陽跟蹤控制系統:由于地球的自轉,相對于某一個固定地點的太陽能光伏發電系統,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太陽的光照角度時時刻刻都在變化,有效的保證太陽能電池板能夠時刻正對太陽,發電效率才會達到最佳狀態。目前世界上通用的太陽跟蹤控制系統都需要根據安放點的經緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度,將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC、單片機或電腦軟件中,也就是靠計算太陽位置以實現跟蹤。
采用的是電腦數據理論,需要地球經緯度地區的的數據和設定,一旦安裝,就不便移動或裝拆,每次移動完就必須重新設定數據和調整各個參數;原理、電路、技術、設備復雜,非專業人士不能夠隨便操作。河北某太陽能光伏發電企業獨家研發出了具有世界領先水平、成本低廉、簡單易用、不用計算各地太陽位置數據、無軟件、可在移動設備上隨時隨地準確跟蹤太陽的智能太陽跟蹤系統。該系統是國內首家完全不用電腦軟件的太陽空間定位跟蹤儀,具有國際領先水平,能夠不受地域和外部條件的限制,可以在-50℃至70℃環境溫度范圍內正常使用;跟蹤精度可以達到±0.001°,最大限度的提高太陽跟蹤精度,完美實現適時跟蹤,最大限度提高太陽光能利用率。可以廣泛的使用于各類設備的需要使用太陽跟蹤的地方,該自動太陽跟蹤儀價格實惠、性能穩定、結構合理、跟蹤準確、方便易用。把加裝了智能太陽跟蹤儀的太陽能發電系統安裝在高速行駛的汽車、火車,以及通訊應急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上,不論系統向何方行駛、如何調頭、拐彎,智能太陽跟蹤儀都能保證設備的要求跟蹤部位正對太陽。
一、國內太陽能電池設備市場現狀
我國對太陽能電池的研究起步于1958年,上世紀80年來末期,國內先后引進了多條太陽能電池生產線,使我國太陽能電池生產能力由原來的3個小廠的幾百千瓦一下子提升到6個廠的4.5MW,這種產能一直持續到2002年,產量則只有2MW左右。歐洲市場特別是德國市場的急劇放大和無錫尚德太陽能電力有限公司,超常規發展給我們光伏產業帶來了前所未有的發展機遇和示范效應。