《光伏能源原理》歡迎來到《光伏能源原理》課程。本課件將帶您了解光伏能源的基本原理、技術(shù)特點(diǎn)以及應(yīng)用前景。什么是光伏能源光伏能源是指利用光伏效應(yīng)，將太陽光直接轉(zhuǎn)換為電能的能源。光伏效應(yīng)是指某些材料在光照條件下，產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。光伏能源的工作原理11.光照太陽光照射到光伏電池表面。22.光伏效應(yīng)光伏電池中的材料吸收光能，激發(fā)電子。33.電流產(chǎn)生激發(fā)的電子在電場(chǎng)的作用下流動(dòng)，形成電流。光伏電池的結(jié)構(gòu)PN結(jié)光伏電池的核心是PN結(jié)，由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成。金屬電極金屬電極用于收集PN結(jié)產(chǎn)生的電流，并將其輸出。太陽的輻射特性太陽光譜太陽輻射包含紫外線、可見光和紅外線。太陽常數(shù)太陽常數(shù)是指地球大氣層外，垂直于太陽光的單位面積接收到的太陽輻射功率。太陽電池的電流電壓特性1開路電壓無電流輸出時(shí)的電壓。2短路電流無電壓輸出時(shí)的電流。3最大功率點(diǎn)太陽電池輸出最大功率時(shí)的電流和電壓。光伏電池的最大功率點(diǎn)1MPP跟蹤通過調(diào)節(jié)光伏電池的工作電壓和電流，使其始終工作在最大功率點(diǎn)。2MPPT控制器MPPT控制器用于實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制。光伏電池的電池陣列串聯(lián)連接提高輸出電壓。并聯(lián)連接提高輸出電流。光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成光伏電池陣列將光能轉(zhuǎn)換為直流電。逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電量、運(yùn)行狀態(tài)等信息。并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)將光伏發(fā)電系統(tǒng)并入公共電網(wǎng)。計(jì)量計(jì)量并網(wǎng)發(fā)電量，進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算。輸送通過電網(wǎng)輸送電力，供給用戶使用。離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)1獨(dú)立運(yùn)行不依賴公共電網(wǎng)，獨(dú)立供電。2儲(chǔ)能系統(tǒng)通常配備儲(chǔ)能系統(tǒng)，用于夜間或陰雨天氣供電。3負(fù)載管理對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行管理，以確保電能的有效利用。光伏電池的材料選擇單晶硅效率高，成本較高。多晶硅效率稍低，成本較低。薄膜效率較低，成本更低，適合大面積應(yīng)用。單晶硅光伏電池晶體結(jié)構(gòu)單晶硅電池的硅材料具有單一的晶體結(jié)構(gòu)。效率效率較高，一般在18%左右。多晶硅光伏電池晶體結(jié)構(gòu)多晶硅電池的硅材料具有多個(gè)晶體結(jié)構(gòu)。效率效率略低于單晶硅電池，一般在16%左右。薄膜光伏電池薄膜材料采用薄膜材料，如非晶硅、碲化鎘等。特點(diǎn)成本低，適合大面積應(yīng)用，但效率較低。光伏電池效率的提升20%效率提升通過材料、工藝的改進(jìn)，不斷提升光伏電池的效率。25%技術(shù)創(chuàng)新研究新型光伏材料，開發(fā)更高效的光伏電池技術(shù)。光伏電池的遮陽問題陰影影響陰影會(huì)阻擋太陽光照射到光伏電池表面，降低發(fā)電效率。解決方案合理規(guī)劃電池陣列布局，避免陰影遮擋。光伏電池的溫度特性溫度影響溫度升高會(huì)降低光伏電池的效率。散熱措施采用散熱裝置，例如風(fēng)扇、散熱片等，降低電池溫度。光伏電池的衰減問題衰減現(xiàn)象光伏電池在使用過程中，會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生性能衰減。影響因素環(huán)境因素、材料老化、制造工藝等都會(huì)導(dǎo)致衰減。光伏電池的可靠性壽命光伏電池的壽命一般在25年左右?？煽啃詼y(cè)試通過嚴(yán)格的測(cè)試，確保光伏電池的可靠性。光伏電池的應(yīng)用領(lǐng)域光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)清潔環(huán)保光伏發(fā)電不排放污染物，屬于清潔能源。可再生太陽能是可再生能源，取之不盡，用之不竭。節(jié)約能源光伏發(fā)電可以減少對(duì)化石能源的依賴，節(jié)約能源。光伏發(fā)電的局限性間歇性光伏發(fā)電受天氣影響，存在間歇性。投資成本光伏發(fā)電的投資成本較高。光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)效率提升不斷提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率。智能化應(yīng)用人工智能技術(shù)，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的智能化水平。光伏發(fā)電的發(fā)展歷程11954年貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出第一個(gè)硅太陽能電池。21970年代光伏技術(shù)開始用于航天領(lǐng)域。31990年代光伏技術(shù)開始應(yīng)用于地面發(fā)電。421世紀(jì)光伏發(fā)電快速發(fā)展，成為重要的可再生能源。光伏發(fā)電的市場(chǎng)分布中國全球最大的光伏發(fā)電市場(chǎng)。歐洲光伏發(fā)電發(fā)展較為成熟的地區(qū)。光伏發(fā)電的政策支持國家政策國家出臺(tái)了一系列政策，鼓勵(lì)光伏發(fā)電發(fā)展。財(cái)政補(bǔ)貼對(duì)光伏發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼。光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景市場(chǎng)潛力光伏產(chǎn)業(yè)擁有巨大的市場(chǎng)潛力，未來發(fā)展前景廣闊。技術(shù)進(jìn)步光伏技術(shù)不斷進(jìn)步，成本不斷降低，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。國內(nèi)外光伏發(fā)電現(xiàn)狀100GW中國光伏發(fā)電裝機(jī)容量位居全球首位。50GW歐洲光伏發(fā)電發(fā)展較為成熟，應(yīng)用廣泛。光伏發(fā)電行業(yè)的挑戰(zhàn)間歇性光伏發(fā)電的間