光伏发电工程技术 教学课件 ppt 作者 詹新生 项目1 光伏发电系统的组成及分析
29页1、1,光伏发电工程技术 电子教案,詹新生,2,项目1 光伏发电系统的组成及分析,任务1.1光伏发电系统的组成及分析 任务1.2光伏发电系统案例分析-光伏发电站,3,1.1.1太阳能电池工作原理 1.半导体的基础知识 在自然界中,物体根据导电性能和电阻率的大小分为三类, 导体、半导体、绝缘体。 (1)共价键结构,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,4,(2)本征半导体 纯净的半导体称为本征半导体。本征半导体中电子和空穴总是成对地出现,称为电子一空穴对。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,5,(3)P型半导体 在本征半导体(锗或硅)中掺入三价元素硼形成P型半导体。P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,6,(4)N型半导体 在本征半导体(锗或硅)中掺入五价元素磷形成N型半导体。N型半导体中,电子是多数载流子,空穴是少数载流子。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,7,5PN结 把P、N型两种半导体材料通过特殊
2、的工艺放在一起形成PN结。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,8,6.太阳能电池工作原理(光生伏打效应) 晶体中大量电子能级分布组成密集的能级带,称为能带。其中“价带”能级最低,“导带”能级最高。处于导电状态的能级区域称为导带。导带与价带之间区域称为禁带。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,9,当太阳能电池受到阳光照射时,电子接受光能,向N型区移动,使N型区带负电,同时空穴向P型区移动,使P型区带正电。这样才使得PN结两端产生电势差,即电压。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,10,7.太阳能电池等效电路 太阳能电池等效电路有理想形式和实际形式,如图1-8所示。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,11,8. 光伏发电的优缺点 (1)光伏发电的主要优点 太阳能取之不尽,用之不竭。 应用范围广。 太阳能处处可得到,不必远距离运输,避免长距离输电线路的损失。 不用燃料,运行成本很低。 无机械转动部分,操作、维护简单,运行稳定可靠。 太阳能发电过程中不
3、易产生污染废弃物,是理想的清洁能源。 太阳能发电系统建设周期短,方便灵活,可以根据负荷的增减,任意添加或减少太阳能方阵,避免浪费。 太阳能电池生产资料丰富。硅材料储量丰富,地壳丰度在氧元素之后,列第二位,达到26之多。 能量回收期短。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,12,(3)光伏发电的主要缺点 能量密度低。 占地面积大。 地面应用时有间歇性,在晚上或阴雨天不能或很少发电。 成本高。,项目1 光伏发电系统的组成及分析 任务1.1光伏发电系统的组成及分析,13,按接受太阳能辐射量的大小,全国大致上可分为五类地区。 一类地区:全年日照时数为32003300小时,辐射量在670837104kJ/cm2a。相当于225285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。这是我国太阳能资源最丰富的地区。 二类地区:全年日照时数为30003200小时,辐射量在586670104kJ/cm2a,相当于200225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆
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