太阳能光伏发电
Solar Photovoltaic Energy

太阳能是最清洁的能源,太阳能资源非常丰富,太阳电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种新型的器件,太阳电池又称为“光伏电池”,太阳电池经过串并联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,配上功率控制器、储能装置、变换器等就组成了光伏发电系统。近年来随着太阳电池效率的提高与成本下降,太阳电池发电开始得到广泛应用。

本栏目主要介绍太阳能光伏发电系统的组成与相关设备的技术常识,基础部分可作为中学物理课外活动小组的参考资料。

 
    转太阳能电池原理
太阳能电池由半导体材料制造,利用PN结的光生伏特效应而将光能直接转变为电能,太阳电池分单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池。
 
太阳能电池原理
         
    转太阳能电池组件
硅太阳能电池采用硅晶体薄片制作,主要工艺流程为制绒面,制结,丝印电极。硅太阳能电池组件由多个电池片串并组成,并加钢化玻璃板与铝框架等封装而成。动画格式: .mp4,分辨率:800x600。
 
太阳能电池组件
         
    转光电子器件
利用半导体光-电子转换效应制成的功能器件称为半导体光电子器件,介绍利用光电导效应与光生伏特效应制作的器件。
 
光电子器件
         
    转光伏电池固定安装
大多数太阳电池采用固定安装,电池板应向南方倾斜(包括在屋顶安装),用支架支撑固定。
 
光伏电池固定安装
         
    转光伏电池单轴跟踪
为提高太阳能电池的转换效率,在纬度低的地区可采用平单轴跟踪阵列,在纬度高的地区可采用斜单轴跟踪阵列。3个动画片段,格式: .mp4, 2个分辨率:800x600分辨率;1个分辨率:640x480。
 
光伏电池单轴跟踪
         
    转光伏电池双轴跟踪

双轴跟踪式太阳电池有最好的转换效率,双轴跟踪主要有极轴式双轴跟踪与高度角和方位角双轴跟踪两种。  2个动画片段格式: .mp4,分辨率:800x600。

 
光伏电池双轴跟踪
         
   
太阳跟踪传感器(太阳位置传感器)主要有三种形式,隔板式太阳位置传感器,金字塔式太阳位置传感器,光筒式太阳位置传感器。
 
太阳跟踪传感器
         
    转光伏电池跟踪控制
介绍太阳能电池板的方位跟踪,主要有视日运动跟踪法、光电跟踪法、混合控制法三种控制方式。
 
光伏电池方位跟踪
         
    转最大功率点跟踪
介绍太阳能电池板的最大功率点跟踪方法,常用的有恒电压跟踪法,扰动观察法,电导增量法等方法。
 
最大功率点跟踪
         
    转直流变换器
把直流电转换成不同电压直流电的装置称为DC-DC变换器或直流变换电路,有单象限变换(斩波)电路、双象限电路、四象限电路。动画格式: .mp4,分辨率:800x480 。
 
DC-DC变换器原理
         
    转SPWM逆变电路原理
把直流电转换成正弦波交流电是根据根据面积等效原理,通过全桥逆变电路把直流电转换成和正弦波等效的PWM波形,也称SPWM波形。动画格式: .mp4,分辨率:960x540。
 
SPWM逆变电路原理
         
    转离网光伏发电系统
离网光伏发电系统也称为独立光伏发电系统,是能够独立提供供电能力的光伏发电系统,由太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器、用电设备组成。
 
离网光伏发电系统
         
   
与电力网相连接的太阳能光伏系统称为光伏并网系统,并网逆变器是并网光伏发电系统的核心部件和技术关键,主要有集中逆变器、组串逆变器、组件逆变器。
 
并网光伏发电系统
         
    转风光互补发电
风光互补系统将太阳能电池方阵、风力发电机发出的电能集中提供用户使用,富余的电能则送入外电网。系统主要由风力发电机控制器、太阳能电池控制器与逆变器组成。
 
风光互补发电系统
         
    转光伏电池其他应用
太阳电池在航天器中是不可缺少的发电设备,目前在交通、航空、领域有一些成功的应用,有广泛应用市场。
 
太阳电池其他应用