利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電系統主要由太陽(yáng)電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,它們主要由電子元器件構成,但不涉及機械部件。
一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電工作原理
太陽(yáng)能光伏發(fā)電是依靠太陽(yáng)能電池組件,利用半導體材料的電子學(xué)特性,當太陽(yáng)光照射在半導體PN結上,由于P-N結勢壘區產(chǎn)生了較強的內建靜電場(chǎng),因而產(chǎn)生在勢壘區中的非平衡電子和空穴或產(chǎn)生在勢壘區外但擴散進(jìn)勢壘區的非平衡電子和空穴,在內建靜電場(chǎng)的作用下,各自向相反方向運動(dòng),離開(kāi)勢壘區,結果使P區電勢升高,N區電勢降低,從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流,將光能轉化成電能。
二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統組成
1、太陽(yáng)能電池組件
一個(gè)太陽(yáng)能電池只能產(chǎn)生大約0.5V的電壓,遠低于實(shí)際使用所需電壓。為了滿(mǎn)足實(shí)際應用的需要,需要把太陽(yáng)能電池連接成組件。太陽(yáng)能電池組件包含一定數量的太陽(yáng)能電池,這些太陽(yáng)能電池通過(guò)導線(xiàn)連接。如一個(gè)組件上,太陽(yáng)能電池的數量是36片,這意味著(zhù)一個(gè)太陽(yáng)能組件大約能產(chǎn)生17V的電壓。
通過(guò)導線(xiàn)連接的太陽(yáng)能電池被密封成的物理單元被稱(chēng)為太陽(yáng)能電池組件,具有一定的防腐、防風(fēng)、防雹、防雨的能力,廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域和系統。當應用領(lǐng)域需要較高的電壓和電流而單個(gè)組件不能滿(mǎn)足要求時(shí),可把多個(gè)組件組成太陽(yáng)能電池方陣,以獲得所需要的電壓和電流。
2、直流/交流逆變器
將直流電變換成交流電的設備。由于太陽(yáng)能電池發(fā)出的是直流電,而一般的負載是交流負載,所以逆變器是不可缺少的。逆變器按運行方式,可分為獨立運行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統,為獨立負載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統將發(fā)出的電能饋入電網(wǎng)。逆變器按輸出波形又可分為方波逆變器和正弦波逆變器。
3、配電室設計
由于并網(wǎng)發(fā)電系統沒(méi)有蓄電池及太陽(yáng)能充放電控制器及交直流配電系統,因此,如果條件允許的話(huà)可以將并網(wǎng)發(fā)電系統逆變器放在并網(wǎng)點(diǎn)的低壓配電室內,否則只要單獨建一座4~6m2的低壓配電室就可以了。