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光伏应用培训课件 天普新能源科技有限公司光电部2012年01月31日 一 光伏应用 1 太阳能照明系统 太阳能道路灯 太阳能庭院灯 太阳能路灯 适用于城镇 乡村 市区 高速路的道路照明 适用于市区广场 景观公园 住宅小区 院校厂区等场所的量化装饰 太阳能路灯基本参数高度 5 6米系统电压 DC12V 24V适配光源 大功率LED光源效率 0 9工作时间 6 8小时 可根据客户要求设计 阴雨天数 3 4天 可根据客户要求设计 抗风力 41 4m s灯具材质 压铸铝PC显色指数 Ra 75 防护等级 IP65使用温度 40 60 电池板 单 多晶硅高转换效率电池板 寿命 25年蓄电池 阀控密封式免维护胶体 铅酸蓄电池 寿命 5年控制器 微电脑智能控制器 寿命 10年光源 优质大颗粒LED白光光源 寿命 50000小时 适用范围 本产品适用于乡村道路 住宅小区的道路照明 太阳能路灯基本参数高度 5 6米系统电压 DC12V 24V适配光源 大功率LED光源效率 0 9工作时间 6 8小时 可根据客户要求设计 阴雨天数 3 4天 可根据客户要求设计 抗风力 41 4m s灯具材质 压铸铝PC显色指数 Ra 75 防护等级 IP65使用温度 40 60 电池板 单 多晶硅高转换效率电池板 寿命 25年蓄电池 阀控密封式免维护胶体 铅酸蓄电池 寿命 5年控制器 微电脑智能控制器 寿命 10年光源 优质大颗粒LED白光光源 寿命 50000小时 适用范围 本产品适用于乡村道路 住宅小区的道路照明 适用范围 本产品适用于乡镇道路 城市道路 住宅小区的道路照明 太阳能路灯基本参数高度 7 8米系统电压 DC12V 24V适配光源 大功率LED光源效率 0 9工作时间 6 8小时 可根据客户要求设计 阴雨天数 3 4天 可根据客户要求设计 抗风力 41 4m s灯具材质 压铸铝PC显色指数 Ra 75 防护等级 IP65使用温度 40 60 电池板 单 多晶硅高转换效率电池板 寿命 25年蓄电池 阀控密封式免维护胶体 铅酸蓄电池 寿命 5年控制器 微电脑智能控制器 寿命 10年光源 优质大颗粒LED白光光源 寿命 50000小时 太阳能路灯基本参数高度 7 8米系统电压 DC12V 24V适配光源 大功率LED光源效率 0 9工作时间 6 8小时 可根据客户要求设计 阴雨天数 3 4天 可根据客户要求设计 抗风力 41 4m s灯具材质 压铸铝PC显色指数 Ra 75 防护等级 IP65使用温度 40 60 电池板 单 多晶硅高转换效率电池板 寿命 25年蓄电池 阀控密封式免维护胶体 铅酸蓄电池 寿命 5年控制器 微电脑智能控制器 寿命 10年光源 优质大颗粒LED白光光源 寿命 50000小时 适用范围 本产品适用于乡镇道路 城市道路 住宅小区的道路照明 太阳能路灯基本参数高度 9 10米系统电压 DC12V 24V适配光源 大功率LED光源效率 0 9工作时间 6 8小时 可根据客户要求设计 阴雨天数 3 4天 可根据客户要求设计 抗风力 41 4m s灯具材质 铸铁显色指数 Ra 75 防护等级 IP65使用温度 40 60 电池板 单 多晶硅高转换效率电池板 寿命 25年蓄电池 阀控密封式免维护胶体 铅酸蓄电池 寿命 5年控制器 微电脑智能控制器 寿命 10年光源 优质大颗粒LED白光光源 寿命 50000小时 适用范围 本产品适用于城市道路 国道 高速公路的道路照明 适用范围 适用于市区广场 景观公园 住宅小区 院校厂区等场所的量化装饰 适用范围 适用于市区广场 景观公园 住宅小区 院校厂区等场所的量化装饰 工程实例 说明 项目名称 北京市庞安路路灯项目灯高 6米数量 320盏 说明 项目名称 湖北省鄂州市路灯项目庭院灯灯高 4米数量 170盏道路灯灯高 6米数量 55盏 太阳能草坪灯 太阳能壁挂灯 适用于市区广场 景观公园 住宅小区 院校厂区等场所的量化装饰 适用于住宅小区 别墅区的墙壁亮化装饰 2 光伏发电系统 1 离网系统 独立光伏发电系统 由太阳能电池板或光伏组件 逆变器 充电控制器 蓄电池组 集线箱及线缆等组成 2 并网系统将太阳能光伏电站产生的电能 通过光伏并网逆变器及控制设备输送到外部电网上 经过电网进行电能分配 由太阳能电池板或光伏组件 逆变器 集线箱及线缆等组成 光电池组 控制器与逆变器 用电器 蓄电池 工程实例 说明 项目名称 青岛市崂山区北宅新农村社区并网电站项目装机量 30KW 3 BIPV建筑一体化 1 替代原有建筑材料 实现原有建筑材料的基本功能 还可以发电 如采光顶 幕墙 百叶等 结构形式如明框 隐框等 2 附着于建筑材料上 不具备建筑材料的基本功能 可以发电 3 以电站形式安装于建筑物楼顶 不具备建筑材料的基本功能 可以发电 4 光伏民用产品太阳能水泵 产品特点 寿命长 功耗低 噪音小 调速平衡 运行可靠 无干扰等 太阳能水泵就供电方式方面可以分为两类 直流水泵和交流水泵 直流水泵不需要逆变电源 但是其功率较小交流水泵需要逆变电源 功率大 但是经过逆变电源会有至少20 的电能损耗 太阳能交通信号灯 产品介绍 太阳能交通信号灯采用太阳能电池供电 绿色环保 结构紧凑 移动方便 适用于不便于装设永久交通信号设备 供电困难或临时停电的交通路口 是现代交通管理的重要信号控制和显示设备 工作原理 白天在太阳光的照射下 将太阳能电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电 再由蓄电池在控制器的控制下给负载供电 太阳能广告站牌 产品介绍 太阳能组件把所覆盖和接受的太阳光转化为能量并储存在蓄电池里 在夜晚将白天存储的能量转化为电能 并能根据外界光的强弱自动控制发光 太阳能系统与广告灯箱是分体的 白天可把系统放在太阳底下充电 晚上广告灯箱会自动发光 太阳能便携式电源 产品介绍 手提式太阳能发电系统为娱乐工作一体机 它可以给 笔记本电脑 电灯 数码相机 摄象机 电视机 电动工具 音乐CD DVD 电风扇等用电电压在220V 50Hz 功率在产品额定功率范围内的电器充电 还带MP3 收音 带USB内存卡插槽可以让你无时无刻随时随地听音乐 充满电后可以保证节能灯 5W 电风扇 25W 笔记本 45W 同时工作的时间2到3小时左右 光电礼品 太阳能手电筒 太阳帽 太阳能台灯 太阳能充电器 太阳能手提照明灯 太阳能驱蚊灯 太阳能收音机 光电套装 二 硅太阳电池工作原理 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源 也是清洁能源 不产生任何的环境污染 在太阳能的有效利用中 大阳能光电利用是近些年来发展最快 最具活力的研究领域 是其中最受瞩目的项目之一 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础 其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生内光电效应 将光能转换为电能 根据所用材料的不同 太阳能电池可分为 硅基太阳能电池和薄膜电池 本章主要讲硅基太阳能电池 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源 也是清洁能源 不产生任何的环境污染 在太阳能的有效利用中 大阳能光电利用是近些年来发展最快 最具活力的研究领域 是其中最受瞩目的项目之一 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础 其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生内光电效应 将光能转换为电能 根据所用材料的不同 太阳能电池可分为 硅基太阳能电池和薄膜电池 本章主要讲硅基太阳能电池 太阳能电池发电的原理主要是半导体的内光电效应 一般的半导体主要结构如下 图中 正电荷表示硅原子 负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子 1 硅太阳能电池工作原理与结构 本征半导体受热或光照 本征激发产生电子和空穴 自由电子 空穴 在外电场作用下 价电子填补空穴而使空穴移动 形成空穴电流 半导体导电机理动画演示 当硅晶体中掺入其他的杂质 如硼 磷等 当掺入硼时 硅晶体中就会存在着一个空穴 它的形成可以参照下图 图中 正电荷表示硅原子 负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子 而黄色的表示掺入的硼原子 因为硼原子周围只有3个电子 所以就会产生入图所示的蓝色的空穴 这个空穴因为没有电子而变得很不稳定 容易吸收电子而中和 形成P型半导体 同样 掺入磷原子以后 因为磷原子有五个电子 所以就会有一个电子变得非常活跃 形成N型半导体 黄色的为磷原子核 红色的为多余的电子 如下图 当P型和N型半导体材料结合时 P型 N型 材料中的空穴 电子 向N型 P型 材料这边扩散 扩散的结果使得结合区形成一个势垒 由此而产生的内电场将阻止扩散运动的继续进行 当两者达到平衡时 在PN结两侧形成一个耗尽区 PN结的形成及工作原理 硅光电池是一个大面积的光电二极管 它可把入射到它表面的光能转化为电能 当有光照时 入射光子将把处于介带中的束缚电子激发到导带 光生伏特效应 激发出的电子空穴对在内电场作用下分别漂移到N型区和P型区 当在PN结两端加负载时就有一光生电流流过负载 光电池结构示意图 当晶片受光后 PN结中 N型半导体的空穴往P型区移动 而P型区中的电子往N型区移动 从而形成从N型区到P型区的电流 然后在PN结中形成电势差 这就形成了电源 太阳能电池 太阳能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器件 这种光电转换过程通常叫做 光生伏打效应 天普 三 光伏电池板 光伏电池板 由太阳能电池片按照某些连接方式组合而成 是太阳能发电系统的核心部分 1 光伏电池板的连接方式 串联方式 为了满足我们对高电压的需要 我们把电池片通过串联的方式结合在一起 并联方式 为了满足我们对高电流的需要 我们把电池片以并联的方式结合在一起 标准测试条件 地面用太阳电池测试标准条件 STC 1 大气质量为AM1 5时的太阳光谱分布 2 太阳辐照强度为1000W m2 3 温度为25 1 注 在STC条件下测试的电池功率叫 峰瓦数 2 通过功率计算转换效率 转换效率的定义 在标准测试条件下太阳电池外部回路上连接最佳负载时的最大能量转换效率 Pm Pin 转换效率Pm 最大功率 峰值功率 Pin 太阳入射功率 单位换算 1MW 1 000 000W1W 1000mW1m 100cm1m2 10000cm2标准光强1000W m2等同于0 1W cm2100mW cm2 例1有一电池片单片面积为100cm2 在STC条件下的功率为2W 求转换效率 解析 标准光强 100mW cm2最大功率 Pm 2W 2000mW入射功率 Pin 100 单片面积 100 标准光强 10000mW转换效率 Pm Pin 2000 10000 20 单块电池片工作电压0 5 0 6V峰值功率2 8Wp尺寸125 125mm转换效率17 9 组件是由36块电池片串联而成工作电压18V峰值功率100Wp 3 太阳能电池的分类 按制造工艺可分为两大类 第一代和第二代太阳能电池 晶体硅系列 分为单晶硅和多晶硅 第三代薄膜型太阳能电池 非晶硅和铜铟镓硒 CIGS 系列 1 单晶硅太阳电池 MonocrystallineSilicon 1 表面规则稳定 通常呈黑色 2 光电转换率最高 可达17 18 左右 而且其发电效率稳定可靠 3 相对于多晶硅弱光性较好 4 因单晶硅衬底造价高 成本较贵 5 光电单元间的空隙可透部分光 2 多晶硅太阳电池 PolycrystallineSilicon 1 结构通常清晰 不透明 2 转化率略低于单晶硅太阳电池 约16 17 但有进一步提高的潜力 3 稳定性不如单晶硅 4 无弱光能力 5 成本低于单晶硅多晶硅太阳电池正在逐步取代单晶硅太阳电池 3 非晶硅太阳电池 AmorphousSilicon 1 具有透光性 透光度可从5 到75 运用到建筑上的最理想的透光度为5 2 转化率较低 6 10 3 具备弱光发电的性能 日发电时间可以从早上6点延续到晚上7点 4 材料和制造工艺成本低 易于形成大规模生产 5 承受的工作温度比晶体硅要高 四 普通光源与LED光源对比 常规照明灯具的布置可分为单侧布置 双侧交错布置 双侧对称布置 中心对称布置和横向悬。