隨著全球能源日趨緊張,太陽能這種新型環(huán)保能源得到了大力的開發(fā),而對于太陽能的利用,我們在生活中最常見的就是 太陽能電池了。太陽能電池是以半導(dǎo)體材料為主,利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電轉(zhuǎn)換,使它產(chǎn)生電流,那么太陽能電池的工作原理是怎么樣的呢?我們在使用前要了解它哪些知識呢?一起來看看吧。
太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到,瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽能光伏(Photovoltaic,縮寫為PV),簡稱光伏。
太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽能電池為主流,而以光化學(xué)效應(yīng)工作的實施太陽能電池則還處于萌芽階段。 【詳細(xì)>>】
太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對,在p-n結(jié)內(nèi)建電場的作用下,光生空穴流向p區(qū),光生電子流向n區(qū),接通電路后就產(chǎn)生電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。太陽能發(fā)電有兩種方式,一種是光—熱—電轉(zhuǎn)換方式,另一種是光—電直接轉(zhuǎn)換方式。
光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電,一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成工質(zhì)的蒸氣,再驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。
光—電直接轉(zhuǎn)換方式,太陽能電池發(fā)電是根據(jù)特定材料的光電性質(zhì)制成的。黑體(如太陽)輻射出不同波長(對應(yīng)于不同頻率)的電磁波, 如紅外線、紫外線、可見光等等。 【詳細(xì)>>】
1、航天和宇宙太空開發(fā)及高科領(lǐng)域的應(yīng)用。太陽能電池由于它可靠性和特有優(yōu)越性首先在航天技術(shù)上大顯身手,1958年太陽能電池第一次蹬上人造衛(wèi)星。
2、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用。作為一種新的能源在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也得到了廣泛應(yīng)用。在漫無人際的高山大海,各種燈塔航標(biāo),各種衛(wèi)星通信接收站;各種遙控遙測、氣象觀測站、公路鐵路的自動信號燈等成為優(yōu)選電源。
3、民用生活的小產(chǎn)品。當(dāng)前太陽能電池光電小產(chǎn)品種類、名目繁多,在許多方面成為消費(fèi)品電源。 【詳細(xì)>>】
1、鋼化玻璃其作用為保護(hù)發(fā)電主體(如電池片),透光其選用是有要求的: 1.透光率必須高(一般91%以上);2.超白鋼化處理。
2、EVA 用來粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(如電池片),透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命。主要粘結(jié)封裝發(fā)電主體和背板。
3、電池片主要作用就是發(fā)電,發(fā)電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片,兩者各有優(yōu)劣。
4、背板作用,密封、絕緣、防水(一般都用TPT、TPE等材質(zhì)必須耐老化,大部分組件廠家都是質(zhì)保25年,鋼化玻璃,鋁合金一般都沒問題,關(guān)鍵就在與背板和硅膠是否能達(dá)到要求。)
5、鋁合金保護(hù)層壓件,起一定的密封、支撐作用。
6、接線盒保護(hù)整個發(fā)電系統(tǒng),起到電流中轉(zhuǎn)站的作用,如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串,防止燒壞整個系統(tǒng)接,線盒中最關(guān)鍵的是二極管的選用,根據(jù)組件內(nèi)電池片的類型不同,對應(yīng)的二極管也不相同。
7、硅膠密封作用,用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠,國內(nèi)普遍使用硅膠,工藝簡單,方便,易操作,而且成本很低。
太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源,就要根據(jù)用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個小時為例,介紹一下計算方法:
1、首先應(yīng)計算出每天消耗的瓦時數(shù)(包括逆變器的損耗):
若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%,則當(dāng)輸出功率為100W時,則實際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%≈111W;若按每天使用5小時,則耗電量為111W×5h=555Wh。
2、計算太陽能電池板:
按每日有效日照時間為6小時計算,再考慮到充電效率和充電過程中的損耗,太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池板的實際使用功率。 【詳細(xì)>>】
太陽能電池按結(jié)晶狀態(tài)可分為結(jié)晶系薄膜式和非結(jié)晶系薄膜式(以下表示為a-)兩大類,而前者又分為單結(jié)晶形和多結(jié)晶形。
按材料可分為硅薄膜形、化合物半導(dǎo)體薄膜形和有機(jī)膜形,而化合物半導(dǎo)體薄膜形又分為非結(jié)晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds系)和磷化鋅 (Zn 3 p 2 )等。
太陽能電池根據(jù)所用材料的不同,太陽能電池還可分為:硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池、有機(jī)太陽能電池、塑料太陽能電池,其中硅太陽能電池是發(fā)展最成熟的,在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。 【詳細(xì)>>】
1、我們選購太陽能電池時,關(guān)注的重點(diǎn)就是太陽能電池片的功率,一般來說,太陽能電池板的功率跟太陽能晶片的面積成正比。太陽能電池晶片的面積不完全等同于太陽能封裝面板的面積,因為有的太陽能面板雖然大,單太陽能晶片排列的縫隙很寬,這樣的太陽能面板功率不一定高。
2、一般來說,太陽能面板的功率是越大越好嗎,這樣在陽光下產(chǎn)生的電流大,能很快將其內(nèi)置電池充滿。但在現(xiàn)實中,需要太陽能面板的功率和太陽能充電器的便攜性中找一個平衡點(diǎn)。通常認(rèn)為太陽能充電器的功率最小不能低于0.75w,次功率的太陽能板在標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)光下有140mA的電流產(chǎn)生。在一般陽光下產(chǎn)生的電流在100mA左右,如果低于次功率充電電流過小,基本上不會有明顯效果。 【詳細(xì)>>】
1、首先應(yīng)檢查蓄電池的包裝有無損壞,然后仔細(xì)拆開包裝逐只檢查電池是否完好;并檢查電池出廠日期,以確定電池投入運(yùn)行鉛需補(bǔ)充電的時間。
2、由于電池組的電壓較高,安裝時應(yīng)使用絕緣工具并帶好絕緣手套,防止電擊。
3、電池應(yīng)安裝在遠(yuǎn)離熱源和可能產(chǎn)生火花(大于2米)的地方,比如要遠(yuǎn)離變壓器、 電源開關(guān)和熔斷器。
4、為了便于電池散熱,電池之間的距離應(yīng)在于20mm以上。在電池連接前應(yīng)以銅絲刷或砂布將接線端子表面擦至出現(xiàn)金屬光澤。
5、電池之間的連接,極性必須正確無誤,并且要連接十分牢固。電池組連接好后將電池組的正極、 負(fù)極分別與充電設(shè)備的正極、負(fù)極連接,連接要牢固。然后在連接部位涂抹一層凡士林加以保護(hù)。
6、為延長電池組使用壽命,應(yīng)采用品質(zhì)優(yōu)良的自動限流恒壓充電設(shè)備,在負(fù)載變化0~100%范圍內(nèi),充電設(shè)備應(yīng)達(dá)到 1%的穩(wěn)壓精度。
7、為了防止電池溫升而減少壽命以及防止電池內(nèi)析出的氫 氣積聚而可能爆炸,安裝電池的場所必須通風(fēng)良好。如有條件電池安裝在恒溫20℃左右的空調(diào)房內(nèi)。 【詳細(xì)>>】
1、定期用干布擦拭測試臺表面,使屏幕顯示清晰、字跡清楚;
2、不使用之配件,應(yīng)存放于指定位置,不可亂放;
3、長時間不用(半個月以上)用膠袋將測試臺蓋住或裝箱貯存于指定位置;
4、定期檢測儀表指示是否正常。