东莞市星火太阳能科技股份有限公司

13211005000
4001898908
星火太阳能和你一起了解更多太阳能资讯
一文读懂光伏发电
返回列表 来源: 许昌售电有限公司 发布日期: 2022.05.18 浏览次数:

一、光伏发电简介

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。


二、光伏发电原理

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应,指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。太阳光照在半导体P-N结上,形成新的空穴-电子对,在P-N结内建电场的作用下,空穴由N区流向P区,电子由P区流向N区,接通电路后就形成电流。

光伏组件的原材料主要是硅。图片

 硅原子最外层有 4个电子,其结构不稳定,因此需要与另外四个硅原子共享自己的 4 个电子,来使自己的结构稳定下来。如下图:图片


此时硅原子结构稳定,产生电流需要有自由电荷(电子)定向移动,常向其中添加:磷(P )、硼(B )。

添加磷(P )时,磷原子最外层有5 个电子,与硅原子结合起来(如下图)后,多出了一个电子。这种硅我们叫做 N型硅(呈电中性)。

图片


添加硼(B )时,硼原子最外层有3 个电子,与硅原子结合(如下图)后,少了一个电子(出现了空穴,需要电子填充)。这种硅我们叫做 P型硅(呈电中性)。

图片


此时N 型硅多了电子,而P 型硅又迫切需要电子,于是就将一个 P型硅与一个 N型硅结合起来。 N型硅中的电子向 P 型硅中移动,靠前的电子移动速度较快,就与最先遇到的空穴结合。原本电中性的N 型硅失去电子后带正电,同时P 型硅因获得了电子而带负电,于是就在中间部分形成了一个从 N型硅指向 P型硅的内部电场,中间这个结节就是我们所谓的 P-N 结。具体如下图:P-N 结的形成。

图片


通过内电场的电场力推着P-N 结中的自由电子定向移动,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,能克服金属原子内部的库仑力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子 ,造成空穴,因为内电场力,这些自由电子不断地从N 型跑到 P型硅中,如果电池外接一根导线,电子就会沿着导线跑一圈消耗完吸收的能量后又回到 P-N 结中,重新获得能量继续跑。

总结而言,太阳光不断打破P-N 结内电场的平衡,持续的光照,使得N 型硅中的电子活跃起来。

在实际工艺生产过程中,是在N 型硅表面掺杂硼或者在P 型硅表面掺杂磷,以此在交界处形成P-N 结。

图片


三、光伏发电特点

图片


四、光伏发电转换率

1.单晶硅大规模生产转化率: 19.8—— 21% ;大多在17.5%

2.多晶硅大规模生产转化率: 18—— 18.5%;大多在 16%

3.砷化镓太阳能电池组的转化率比较高,约 23%


五、光伏发电系统分类

1. 独立光伏发电

独立光伏发电也叫离网光伏发电。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。

2.  并网光伏发电

并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。

3.  分布式光伏发电

分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指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。


六、光伏发电结构组成

1.  电池方阵

太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。

2.  蓄电池组

作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。

3.  控制器

是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。

4.  逆变器

将直流电转换成交流电的设备。

5.  跟踪系统

让太阳能电池板能够时刻正对太阳,发电效率达到最佳状态。


七、光伏发电应用领域

图片

1[UNK] Tugadh isteach i gcruthú cumhachta fótáilteach
Is teicneolaíocht é an ghiniúint photóvoltaach cumhachta a dhéanann fuinneamh solais a thiontú go díreach go fuinneamh leictreach trí éifeacht photóvoltaach a úsáid ag an gcomhéadan leath-iompaire. Tá sé comhdhéanta go príomha de phainéal ghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrian After the solar cells are connected in series, they can be encapsulated and protected to form a large area of solar cell modules, and then combined with power controllers and other components to form a photovoltaic power generation device.
2[UNK] Prionsabal ghiniúcháin cumhachta fótáilteach
Is é príomhphrionsabal ghiniúcháin cumhachta fótáilteachtaí éifeacht photáiléctriúil leathlíonraitheoirí, a thagraíonn don fhéineamh go dtáirgeann leathlíonraitheoirí fórsa leictreomhúcháin nuair a nochtar don solas. Léiríon n an ghrian ar cheangal leath- iompaire p- n chun p éire leictreonach polla nua a fhoirmiú. Faoi ghníomhaíocht an réimse leictreonach tógtha sa cheangal p- n, sroicheann an poll ó réigiún N go réigiún p, agus sroicheann an leictreon ó réigiún p go réigiún N. Tar éis an chiorcóid a cheangal, déantar sruth.
Is í amhábhair na modúl fótáilteach an tsílicín go príomha. picture
The outermost layer of silicon atom has four electrons, and its structure is unstable. Therefore, it is necessary to share its four electrons with the other four silicon atoms to stabilize its structure. An figiúr seo a leanas: pictiúr
Ar an am seo, tá struchtúr adamhach an tsílicín cobhsaí, agus éilíonn gluaiseacht dhíreach saor-luchtaithe (leictreon) a ghiniúint reatha, a chuirtear le fosfór (P) agus b órón (b) go minic.
When phosphorus (P) is added, there are five electrons in the outermost layer of phosphorus atom. When combined with silicon atom (as shown in the figure below), there is one more electron. Glactar leis an tsílicín seo sílicín n-chineál (neodrach leictreach).
picture
Nuair a chuirtear b órón (b) isteach, tá trí leictreon sa sraith is forimeallaí d' adamh bóróin. Tar éis é a chomhcheangal le adamh síliacóin (mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos), tá leictreon amháin ar iarraidh (is cosúil go bhfuil folaí ann agus ní mór leictreoin a líonadh). Glactar an tsílicín seo mar shílicín de chineál p (neodrach leictreach).
picture
Ag a n am seo, tá n íos mó leictreoin ag silicón den chineál n, agus tá leictreoin de dhíth go práinneach ag silicón den chineál p, mar sin comhcheangailtear silicón den chineál p agus silicón den chineál n. Bogann na leictreonaigh i silicón de chineál n go silicón de chineál p. Bogann na leictreonaigh ar aghaidh n íos tapa agus baineann siad le holl a bhí ag teacht ar aghaidh ar dtús. The originally electrically neutral n-type silicon is positively charged after losing electrons. At the same time, p-type silicon is negatively charged due to obtaining electrons. Therefore, an internal electric field from n-type silicon to p-type silicon is formed in the middle part. This nodule in the middle is what we call p-n junction. Taispeántar na mionsonraí sa fhigiúr thíos: cruthú p-n.
picture
Leis a n bhfeidhm réimse leictreonach sa réimse leictreonach inmheánach, brúitear n a leictreonaigh saor sa cheangal p- n chun gluaiseacht i dtreo treorach. Nuair a spreagann an fótón an miotail, is féidir a fuinneamh a ghlacadh go hiomlán le leictreon sa mhiotal. Tá an fuinneamh a ghlacann an leictreon go leor mór chun an fheidhm Coulomb laistigh den adamh miotail a shárú, éiríonn sé ó dromchla na miotail agus déanann sé fótalactrónaigh, rud a dhéanann folaí. Mar thoradh ar an If the battery is connected with a wire, the electrons will run around the wire, consume the absorbed energy and return to the p-n junction to regain energy and continue to run.
Mar thoradh air, briseann solas an ghriana cothromaíocht na réimse leictreacha i dteagmháil p-n go leanúnach, agus déanann solas leanúnach na leictreonain i sílicín de chineál n gníomhach.
Sa phróiseas táirgthe iarbhír, déantar bórón a dhóp áil ar dromchla silicóin de chineál n n ó fosfóir a dhópáil ar dromchla silicóin de chineál p, ionas go bhformhófar nasc p-n ag an nasc.
picture
3、 Characteristics of photovoltaic power generation
picture
4[UNK] Ráta tiontaithe ghiniúcháin cumhachta fótáilteach
1. Ráta tiontaithe táirgeachta mórscála silicón monachrostailíne: 19,8-21%; 17.5% go príomha;
2. Ráta tiontaithe táirgeachta mórscála pólisílicín: 18-18.5%; Mostly in 16%;
3. Tá ráta tiontaithe na gceill ghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrianghrian
5[UNK] Aicmiú córais ghiniúcháin cumhachta photóvoltaach
1. Gineadh neamhspleách cumhachta photóvoltaach
Glactar le ghiniúint neamhspleách cumhachta fótáilteach amach den ghréasán freisin. It is mainly composed of solar cell module, controller and battery. If you want to supply power to AC load, you also need to configure AC inverter.
2. Grid connected photovoltaic power generation
Tagraíonn an ghréasán cumhachta fotovoltaach atá ceangailte leis an ngréasán an sruth díreach arna ghiniúint ag modúl ghréasáin, atá ceangailte go díreach leis an ngréasán cumhachta poiblí tar éis é a athrú go sruth mhalartach a chomhlíonann riachtanais an ghréasáin chumhachta bhardasach tríd an inbhéirsteoir ceanga It can be divided into grid connected power generation system with battery and grid connected power generation system without battery.
3. Gineadh cumhachta fótáilteach dáilte
Tagraíonn córas táirgthe cumhachta fótáilteach dáilte, ar a dtugtar an táirgeadh cumhachta dáilte nó soláthar fuinnimh dáilte freisin, do chumraíocht an chórais táirgthe cumhachta fótáilteach beag agus an chórais soláthair cumhachta ag an suíomh úsáideora nó in aice leis chun freastal ar riachtanais úsáideoirí
6[UNK] Comhdhéanamh struchtúir ghiniúcháin cumhachta fótáilteach
1. Earaigh cháithreáin
Is ceall shíleacha iad, de ghnáth, ceall shíleacha, a roinntear ina cheall shíleacha shíleacha mónchristailíne, ceall shíleacha shíleacha pólcristailíne agus ceall shíleacha shíleacha amorfa.
2. Pacáiste cadhnra
The function is to store the electric energy emitted by the solar cell array when it is illuminated, and can supply power to the load at any time.
3. Rialóir
Is gléas é atá in ann róluchtú agus scaoileadh bathraí a chosc go huathoibríoch.
4. Inbhéartaitheoir
Gléas a thiontóidh sruth dhíreach go sruth malartach.
5. Tracking system
Chun go mbeidh an painéal gréine in aghaidh na gréine tráth ar bith, agus go mbeidh éifeachtúlacht ghiniúcháin cumhachta in ann an staid is fearr a bhaint amach.
7[UNK] Réimse feidhmchláir ghiniúcháin cumhachta grianghlainneach
picture

全国服务热线

全国服务热线全国服务热线

13211005000
  • 地址:东莞市松山湖中小企业园十一栋
  • 电话:13211005000
  • 邮箱:liusq@singfosolar.cn
  • 手机二维码
东莞市星火太阳能科技股份有限公司版权所有 / 备案号:粤ICP备14057282号 /  网站地图 / 百度统计  技术支持: 牛商股份