我就是做光伏發(fā)電了,基本常識太多了 我就列舉幾個(gè):1.光伏指的是光生伏特效應,一定條件下光能產(chǎn)生電壓,從而產(chǎn)生電流,電能2.光伏發(fā)電是發(fā)的是直流電,一般都需要逆變器轉化才能并到國家電網(wǎng)或者自己使用3.太陽(yáng)能電池板主流的分為 晶硅和薄膜兩大類(lèi),薄膜以漢能為代表,晶硅的有多晶硅和單晶硅之分,目前市場(chǎng)的太陽(yáng)能電池板以晶硅類(lèi)的為主,廠(chǎng)家較多,在此不列舉了4,光伏發(fā)電主要有 :組件(太陽(yáng)能電池板),逆變器,支架,三大部分組成5,光伏發(fā)電效率受 光照強度和溫度影響很大,溫度過(guò)高過(guò)低都會(huì )影響發(fā)電效率 25度為宜6,前幾年做光伏的企業(yè)都賺翻了,但是今年受政策影響,會(huì )死一批光伏企業(yè),7,光伏發(fā)電有很多形式,戶(hù)用分布式,工商業(yè)屋頂,集中地面電站,農光互補,漁光互補,等等8.光伏發(fā)電的電價(jià)全國不一樣,太多了,這里就不一一列舉了,有問(wèn)題,歡迎加關(guān)注,私信我。
太陽(yáng)能電池是一種具有光電轉換特性的半導體器件,它直接將太陽(yáng)輻射能轉換成直流電,是光伏發(fā)電的最基本單元。太陽(yáng)電池特有的電特性是借助在晶體硅中摻入某些元素(例如 磷或硼等)。從而在材料的分子電荷里造成永久的不平衡,形成具有特殊電性能的半導體材料。在陽(yáng)光照射下,具有特殊電性能的半導體內可以產(chǎn)生自由電荷,這些自由電荷定向移動(dòng)并積累,從而在其兩端形成電動(dòng)勢,當用導體將其兩端閉合時(shí)便產(chǎn)生電流。這種現象被稱(chēng)為“光生伏打效應”,簡(jiǎn)稱(chēng)光伏效應。
目前應用最廣的屬單晶硅太陽(yáng)能電池,它由兩層半導體材料組成,其厚度大約0.25MM,形成兩個(gè)區域:一個(gè)正電荷區,一個(gè)負電荷區。負區位于電池的上層,在這一層強迫滲透磷、硼等元素并與硅粘在一起。正區置于電池表層的下面,正負界面區域稱(chēng)為P-N結。制造電池時(shí)P-N結被賦予了恒定的物理特性。當陽(yáng)光投射到電池內保持松散狀態(tài)的電子時(shí),這些靠近P-N結的電子將朝電池的表層流動(dòng),用金屬線(xiàn)將太陽(yáng)能電池的正伏級與伏載相連時(shí),在外電路就形成了電流。每個(gè)太陽(yáng)能電池基本單元P-N結處的電動(dòng)勢大約為0.5V,此電壓值大小與電池片的尺寸無(wú)關(guān)。太陽(yáng)能電池的輸出電流受自身面積和日照強度的影響,面積較大的電池能夠產(chǎn)生較強的電流。
光伏是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統的簡(jiǎn)稱(chēng),是一種利用太陽(yáng)電池半導體材料的光伏效應,將太陽(yáng)光輻射能直接轉換為電能的一種新型發(fā)電系統,有獨立運行和并網(wǎng)運行兩種方式。
太陽(yáng)能光伏效應,簡(jiǎn)稱(chēng)光伏(PV),又稱(chēng)為光生伏特效應(Photovoltaic),是指光照時(shí)不均勻半導體或半導體與金屬組合的部位間產(chǎn)生電位差的現象。 光伏被定義為射線(xiàn)能量的直接轉換。
在實(shí)際應用中通常指太陽(yáng)能向電能的轉換,即太陽(yáng)能光伏。它的實(shí)現方式主要是通過(guò)利用硅等半導體材料所制成的太陽(yáng)能電板,利用光照產(chǎn)生直流電,比如我們日常生活中隨處可見(jiàn)的太陽(yáng)能電池。
光伏技術(shù)具備很多優(yōu)勢:比如沒(méi)有任何機械運轉部件;除了日照外,不需其它任何"燃料",在太陽(yáng)光直射和斜射情況下都可以工作;而且從站址的選擇來(lái)說(shuō),也十分方便靈活,城市中的樓頂、空地都可以被應用。 自1958年起,太陽(yáng)能光伏效應以太陽(yáng)能電池的形式在空間衛星的供能領(lǐng)域首次得到應用。
時(shí)至今日,小至自動(dòng)停車(chē)計費器的供能、屋頂太陽(yáng)能板,大至面積廣闊的太陽(yáng)能發(fā)電中心,其在發(fā)電領(lǐng)域的應用已經(jīng)遍及全球。 。
隨著(zhù)全球經(jīng)濟的大發(fā)展,人們都在追求更加舒適生活,而這一切的基礎就是消耗大量的能源。
化石燃料是地球在漫長(cháng)的形成過(guò)程中產(chǎn)生的有限的資源。人類(lèi)已經(jīng)消耗了大量的化石燃料,化石燃料不僅在燃燒的過(guò)程中嚴重污染了環(huán)境,而且在開(kāi)采時(shí)也嚴重的破壞了環(huán)境。
太陽(yáng)能是資源豐富的可再生能源,它分布廣泛,可再生,不污染環(huán)境,是國際公認的理想替代能源。 遠程監控:觀(guān)測當前運行逆變器的信息,包含發(fā)電量、電壓、電流等。
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1、本征半導體光伏電池原理 這種半導體是經(jīng)過(guò)光照刺激后會(huì )直接刺激里面的電子隨水流的流動(dòng)而發(fā)生流動(dòng),利用內部的惰性氣體防止電子流失,同時(shí)加快內部半導體的電子擺脫程度。
本征半導體就是純正的半導體,容易發(fā)生電子的流失。比雜質(zhì)半導體光伏電池轉化率要高很多。
2、雜質(zhì)半導體光伏電池 這是第二代光伏電池,由于在當時(shí)限于半導體的提純技術(shù)的影響。所以當時(shí)光伏電池的半導體并不純凈。
原理和本質(zhì)光伏電池的原理相同,只是轉化率比較低而已。現在還有很多家庭在用這種光伏電池。
3、伏打光伏電池 這種光伏電池就是運用太陽(yáng)光照射在光伏打器上就會(huì )形成相應的光電子對,在N區和消耗區相互結合激發(fā)P區中的電子形成大量的光電子。 這時(shí)候就會(huì )形成相應的電場(chǎng)這是光電子在電場(chǎng)的作用下,光伏電池的邊界處移動(dòng),到來(lái)消耗區的邊界,這時(shí)電子的濃度就會(huì )成為零電子(所謂的零電子就是本身不帶電的電子)。
這樣就完成了光電池在光的作用下進(jìn)行發(fā)電的原理了。
第一章 太陽(yáng)電池的工作原理和基本特性1.1 半導體物理基礎1.1.1 半導體的性質(zhì) 世界上的物體如果以導電的性能來(lái)區分,有的容易導電,有的不容易導電。
容易導電 的稱(chēng)為導體,如金、銀、銅、鋁、鉛、錫等各種金屬;不容易導電的物體稱(chēng)為絕緣體,常見(jiàn) 的有玻璃、橡膠、塑料、石英等等;導電性能介于這兩者之間的物體稱(chēng)為半導體,主要有鍺、硅、砷化鎵、硫化鎘等等。眾所周知,原子是由原子核及其周?chē)碾娮訕嫵傻模恍╇娮用?離原子核的束縛,能夠自由運動(dòng)時(shí),稱(chēng)為自由電子。
金屬之所以容易導電,是因為在金屬體 內有大量能夠自由運動(dòng)的電子,在電場(chǎng)的作用下,這些電子有規則地沿著(zhù)電場(chǎng)的相反方向流 動(dòng),形成了電流。自由電子的數量越多,或者它們在電場(chǎng)的作用下有規則流動(dòng)的平均速度越 高,電流就越大。
電子流動(dòng)運載的是電量,我們把這種運載電量的粒子,稱(chēng)為載流子。在常 溫下,絕緣體內僅有極少量的自由電子,因此對外不呈現導電性。
半導體內有少量的自由電 子,在一些特定條件下才能導電。半導體可以是元素,如硅(Si)和鍺(Ge),也可以是化合物,如硫化鎘(OCLS)和 砷化鎵(GaAs),還可以是合金,如GaxAL1-xAs,其中x 為0-1 之間的任意數。
許多有機化合 物,如蒽也是半導體。半導體的電阻率較大(約10-5≤ρ≤107Ω?m),而金屬的電阻率則很小(約10-8~10-6Ω?m),絕緣體的電阻率則很大(約ρ≥108Ω?m)。
半導體的電阻率對溫度的反應靈敏,例如鍺的溫度 從200C 升高到300C,電阻率就要降低一半左右。金屬的電阻率隨溫度的變化則較小,例如 銅的溫度每升高1000C,ρ增加40%左右。
電阻率受雜質(zhì)的影響顯著(zhù)。金屬中含有少量雜質(zhì) 時(shí),看不出電阻率有多大的變化,但在半導體里摻入微量的雜質(zhì)時(shí),卻可以引起電阻率很大 的變化,例如在純硅中摻入百萬(wàn)分之一的硼,硅的電阻率就從2.14*103Ω?m 減小到0.004Ω?m 左右。
金屬的電阻率不受光照影響,但是半導體的電阻率在適當的光線(xiàn)照射下可以發(fā)生顯著(zhù) 的變化。1.1.2 半導體物理基礎1.1.2.1 能帶結構和導電性 半導體的許多電特性可以用一種簡(jiǎn)單的模型來(lái)解釋。
硅是四價(jià)元素,每個(gè)原子的最外 殼層上有4 個(gè)電子,在硅晶體中每個(gè)原子有4 個(gè)相鄰原子,并和每一個(gè)相鄰原子共有兩個(gè)價(jià) 電子,形成穩定的8 電子殼層。自由空間的電子所能得到的能量值基本上是連續的,但在晶體中的情況就可能截然不 同了,孤立原子中的電子占據非常固定的一組分立的能線(xiàn),當孤立原子相互靠近,規則整齊 排列的晶體中,由于各原子的核外電子相互作用,本來(lái)在孤立原子狀態(tài)是分離的能級擴展,根據情況相互重疊,變成如圖2.1 所示的帶狀。
電子許可占據的能帶叫允許帶,允許帶與允 許帶間不許可電子存在的范圍叫禁帶。太陽(yáng)能電池培訓手冊 __________________________________________________________________ 2 圖2.1 原子間距和電子能級的關(guān)系 在低溫時(shí),晶體內的電子占有最低的可能能態(tài)。
但是晶體的平衡狀態(tài)并不是電子全都 處在最低允許能級的一種狀態(tài)。基本物理定理——泡利(Pauli)不相容原理規定,每個(gè)允 許能級最多只能被兩個(gè)自旋方向相反的電子所占據。
這意味著(zhù),在低溫下,晶體的某一能級 以下的所有可能能態(tài)都將被兩個(gè)電子占據,該能級稱(chēng)為費米能級(EF)。隨著(zhù)溫度的升高,一些電子得到超過(guò)費米能級的能量,考慮到泡利不相容原理的限制,任一給定能量E 的一個(gè) 所允許的電子能態(tài)的占有幾率可以根據統計規律計算,其結果是由下式給出的費米-狄拉克 分布函數f(E),即( ) ( ) KT E EF e f E ?+=11 現在就可用電子能帶結構來(lái)描述金屬、絕緣體和半導體之間的差別。
電導現象是隨電子填充允許帶的方式不同而不同。被電子完全占據的允許帶(稱(chēng)為滿(mǎn) 帶)上方,隔著(zhù)很寬的禁帶,存在完全空的允許帶(稱(chēng)為導帶),這時(shí)滿(mǎn)帶的電子即使加電 場(chǎng)也不能移動(dòng),所以這種物質(zhì)便成為絕緣體。
允許帶不完全占滿(mǎn)的情況下,電子在很小的電 場(chǎng)作用下就能移動(dòng)到離允許帶少許上方的另一個(gè)能級,成為自由電子,而使電導率變得很大,這種物質(zhì)稱(chēng)為導體。所謂半導體,即是天然具有和絕緣體一樣的能帶結構,但禁帶寬度較小 的物質(zhì)。
在這種情況下,滿(mǎn)帶的電子獲得室溫的熱能,就有可能越過(guò)禁帶跳到導帶成為自由 電子,它們將有助于物質(zhì)的導電性。參與這種電導現象的滿(mǎn)帶能級在大多數情況下位于滿(mǎn)帶 的最高能級,因此可將能帶結構簡(jiǎn)化為圖2.2 。
另外,因為這個(gè)滿(mǎn)帶的電子處于各原子的 最外層,是參與原子間結合的價(jià)電子,所以又把這個(gè)滿(mǎn)帶稱(chēng)為價(jià)帶。圖中省略了導帶的上部 和價(jià)帶的下部。
半導體結晶在相鄰原子間存在著(zhù)共用價(jià)電子的共價(jià)鍵。如圖2.2 所示,一旦 從外部獲得能量,共價(jià)鍵被破壞后,電子將從價(jià)帶躍造到導帶,同時(shí)在價(jià)帶中留出電子的一 個(gè)空位。
這個(gè)空位可由價(jià)帶中鄰鍵上的電子來(lái)占據,而這個(gè)電子移動(dòng)所留下的新的空位又可 以由其它電子來(lái)填補。這樣,我們可以看成是空位在依次地移動(dòng),等效于帶正電荷的粒子朝 著(zhù)與電子運動(dòng)方向相反的方向移動(dòng),稱(chēng)它為空穴。
在半導體中,空穴和導帶中的自由電子一 樣成為導電的帶電粒子(即載流。
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