全國光伏理論復習試題含答案一、選擇題1.太陽能電池的基本原理是基于（）效應。()A.熱電B.光電C.壓電D.霍爾答案：B解析：太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置，其基本原理是基于光電效應，所以選B。熱電效應是將熱能和電能相互轉換的現(xiàn)象；壓電效應是某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象；霍爾效應是指當電流垂直于外磁場通過半導體時，載流子發(fā)生偏轉，垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一附加電場，從而在半導體的兩端產(chǎn)生電勢差。2.以下哪種材料不屬于晶體硅太陽能電池材料？()A.單晶硅B.多晶硅C.非晶硅D.以上都屬于答案：C解析：晶體硅太陽能電池材料主要包括單晶硅和多晶硅，非晶硅是一種非晶態(tài)半導體材料，不屬于晶體硅太陽能電池材料，所以選C。3.太陽能光伏系統(tǒng)中，逆變器的主要作用是（）。()A.將直流電轉換為交流電B.將交流電轉換為直流電C.儲存電能D.提高電壓答案：A解析：逆變器是把直流電能（電池、蓄電瓶）轉變成定頻定壓或調頻調壓交流電（一般為220V,50Hz正弦波）的轉換器，在太陽能光伏系統(tǒng)中，太陽能電池板產(chǎn)生的是直流電，而用戶使用的大多是交流電，所以逆變器的主要作用是將直流電轉換為交流電，選A。將交流電轉換為直流電的是整流器；儲存電能的是蓄電池；提高電壓的是變壓器。4.光伏組件的最大功率點跟蹤（MPPT）技術的目的是（）。()A.使光伏組件始終工作在最大功率點附近B.提高光伏組件的開路電壓C.降低光伏組件的短路電流D.減少光伏組件的溫度影響答案：A解析：光伏組件的輸出功率會隨著光照強度、溫度等因素的變化而變化，存在一個最大功率點。MPPT技術的目的就是通過一定的控制算法，使光伏組件始終工作在最大功率點附近，從而提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，選A。它并不能直接提高光伏組件的開路電壓、降低短路電流，雖然溫度會影響光伏組件性能，但MPPT技術主要不是針對減少溫度影響的。5.在光伏電站中，通常采用（）來測量太陽輻射強度。()A.溫度計B.風速儀C.太陽輻射計D.濕度計答案：C解析：太陽輻射計是專門用于測量太陽輻射強度的儀器，在光伏電站中，準確測量太陽輻射強度對于評估光伏系統(tǒng)的發(fā)電潛力等非常重要，所以選C。溫度計是測量溫度的；風速儀是測量風速的；濕度計是測量空氣濕度的。6.光伏電站的選址應優(yōu)先考慮（）。()A.交通便利的地方B.光照資源豐富的地方C.靠近城市的地方D.地勢平坦的地方答案：B解析：光伏電站是利用太陽能進行發(fā)電的，光照資源是影響其發(fā)電效率和發(fā)電量的關鍵因素，所以選址應優(yōu)先考慮光照資源豐富的地方，選B。交通便利、靠近城市和地勢平坦等因素雖然也有一定影響，但不是最優(yōu)先考慮的。7.太陽能電池的轉換效率是指（）。()A.電池輸出的電能與輸入的太陽能之比B.電池的開路電壓與短路電流之比C.電池的最大功率與開路電壓之比D.電池的短路電流與填充因子之比答案：A解析：太陽能電池的轉換效率是衡量其將太陽能轉化為電能能力的重要指標，定義為電池輸出的電能與輸入的太陽能之比，選A。電池的開路電壓與短路電流之比沒有實際物理意義；電池的最大功率與開路電壓之比也不是轉換效率的定義；短路電流與填充因子之比同樣與轉換效率無關。8.光伏系統(tǒng)中的蓄電池容量計算需要考慮的因素不包括（）。()A.負載功率B.日照時間C.電池的充放電效率D.逆變器的效率答案：D解析：蓄電池容量計算需要考慮負載功率，以確定滿足負載用電需求的電量；日照時間會影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電量，進而影響蓄電池的充電情況；電池的充放電效率也會影響實際可用的電量。而逆變器的效率主要影響直流電轉換為交流電的過程，與蓄電池容量的計算沒有直接關系，選D。9.以下哪種現(xiàn)象會導致光伏組件功率衰減？()A.光照強度增加B.溫度升高C.組件表面清潔D.電池片厚度增加答案：B解析：溫度升高會導致光伏組件的功率衰減，因為隨著溫度升高，半導體材料的性能會發(fā)生變化，使得電池的開路電壓降低，從而導致功率下降，選B。光照強度增加會使光伏組件的輸出功率增加；組件表面清潔有利于提高光照的吸收，提高功率；電池片厚度增加在一定范圍內可能會提高光吸收，但不是導致功率衰減的因素。10.光伏電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測的參數(shù)不包括（）。()A.光伏組件的溫度B.電網(wǎng)的頻率C.電池的顏色D.逆變器的工作狀態(tài)答案：C解析：光伏電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測與發(fā)電相關的各種參數(shù)，光伏組件的溫度會影響發(fā)電效率，需要監(jiān)測；電網(wǎng)的頻率對于光伏電站并入電網(wǎng)的穩(wěn)定性很重要，也需要監(jiān)測；逆變器的工作狀態(tài)直接關系到直流電轉換為交流電的情況，同樣需要監(jiān)測。而電池的顏色與發(fā)電性能和電站運行狀態(tài)沒有直接關聯(lián)，不屬于主要監(jiān)測參數(shù)，選C。二、填空題1.太陽能是一種______、______的清潔能源。答案：可再生；無污染2.晶體硅太陽能電池的基本結構包括______、______和背接觸。答案：P型半導體；N型半導體3.光伏系統(tǒng)中的匯流箱主要作用是將多個______的輸出進行匯流。答案：光伏組件4.太陽能光伏電站按接入電網(wǎng)方式可分為______和______。答案：獨立光伏電站；并網(wǎng)光伏電站5.光伏組件的串聯(lián)可以提高______，并聯(lián)可以提高______。答案：電壓；電流6.影響光伏組件發(fā)電效率的主要因素有______、______和溫度。答案：光照強度；光譜特性7.光伏系統(tǒng)中的防雷裝置主要包括______、______和接地裝置。答案：避雷針；避雷器8.蓄電池的充電方式主要有______、______和浮充電。答案：恒流充電；恒壓充電9.光伏電站的運維工作主要包括______、______和故障處理。答案：設備巡檢；清潔維護10.太陽能電池的等效電路主要由______、______和并聯(lián)電阻組成。答案：電流源；串聯(lián)電阻三、判斷題1.太陽能光伏系統(tǒng)只能在白天發(fā)電。()答案：×解析：一般情況下，太陽能光伏系統(tǒng)主要在白天有光照時發(fā)電，但如果配備了合適的儲能裝置（如蓄電池），在夜間可以利用儲能裝置儲存的電能繼續(xù)供電，所以該說法錯誤。2.單晶硅太陽能電池的轉換效率一定比多晶硅太陽能電池高。()答案：×解析：通常情況下，單晶硅太陽能電池的轉換效率相對較高，但這并不是絕對的。隨著技術的發(fā)展，一些高性能的多晶硅太陽能電池的轉換效率也能接近甚至在某些特定條件下超過部分單晶硅太陽能電池，所以該說法錯誤。3.光伏組件的輸出功率與光照強度成正比。()答案：×解析：在一定范圍內，光伏組件的輸出功率隨光照強度的增加而增加，但不是嚴格的成正比關系。當光照強度達到一定程度后，輸出功率的增加會逐漸變緩，并且還會受到溫度等其他因素的影響，所以該說法錯誤。4.逆變器的效率越高，光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率就越高。()答案：√解析：逆變器是將直流電轉換為交流電的關鍵設備，其效率越高，在轉換過程中損失的電能就越少，能夠將更多的直流電轉化為可用的交流電，從而提高整個光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，所以該說法正確。5.光伏電站的選址不需要考慮當?shù)氐臍夂驐l件。()答案：×解析：當?shù)氐臍夂驐l件如光照時間、光照強度、溫度、濕度、風速、沙塵等都會對光伏電站的發(fā)電效率、設備壽命等產(chǎn)生重要影響，所以光伏電站選址必須要考慮當?shù)氐臍夂驐l件，該說法錯誤。6.蓄電池的容量越大，光伏系統(tǒng)的性能就越好。()答案：×解析：蓄電池容量需要根據(jù)實際的負載需求、光伏系統(tǒng)的發(fā)電能力等因素進行合理配置。如果容量過大，會增加成本，且在某些情況下可能無法充分利用；如果容量過小，則不能滿足負載的用電需求。所以并不是蓄電池容量越大，光伏系統(tǒng)的性能就越好，該說法錯誤。7.光伏組件在安裝時不需要考慮朝向和傾角。()答案：×解析：光伏組件的朝向和傾角會影響其接收到的光照強度和光照時間，從而影響發(fā)電效率。一般來說，在北半球，光伏組件朝向正南可以獲得最多的光照，并且合適的傾角能夠使組件在不同季節(jié)都能較好地接收陽光，所以安裝時需要考慮朝向和傾角，該說法錯誤。8.光伏系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)只是為了顯示數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)的運行沒有實際作用。()答案：×解析：光伏系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以顯示各種運行參數(shù)數(shù)據(jù)，還能實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障和異常情況，并進行報警和記錄。通過對數(shù)據(jù)的分析，還可以優(yōu)化系統(tǒng)的運行，提高發(fā)電效率，所以對系統(tǒng)的運行有重要作用，該說法錯誤。9.太陽能電池的填充因子越大，其性能越好。()答案：√解析：填充因子是衡量太陽能電池性能的一個重要指標，它反映了電池的最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積的比值。填充因子越大，說明電池在實際工作中越接近理想狀態(tài)，能夠輸出更多的功率，所以其性能越好，該說法正確。10.光伏電站的運維工作只需要在出現(xiàn)故障時進行。()答案：×解析：光伏電站的運維工作包括日常的設備巡檢、清潔維護等預防性工作，以及故障處理等。日常的運維工作可以及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題，避免故障的發(fā)生，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。如果只在出現(xiàn)故障時進行運維，可能會導致故障擴大，影響發(fā)電效率和設備壽命，所以該說法錯誤。四、簡答題1.簡述太陽能光伏系統(tǒng)的組成部分及其作用。(1).光伏組件：將太陽能轉化為直流電，是光伏系統(tǒng)的核心發(fā)電部件。(2).匯流箱：把多個光伏組件的輸出進行匯流，便于集中管理和傳輸電能。(3).逆變器：將直流電轉換為交流電，以滿足用戶和電網(wǎng)對交流電的需求。(4).蓄電池（可選）：儲存電能，在光照不足或夜間等情況下為負載供電，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。(5).控制器（可選）：對蓄電池的充放電進行控制，保護蓄電池，防止過充和過放。(6).配電柜：對電能進行分配和控制，保障系統(tǒng)的安全運行。(7).監(jiān)控系統(tǒng)：實時監(jiān)測光伏系統(tǒng)的運行參數(shù)和狀態(tài)，如光照強度、溫度、功率、電壓、電流等，及時發(fā)現(xiàn)故障并進行處理。2.說明晶體硅太陽能電池的工作原理。(1).當太陽光照射到晶體硅太陽能電池表面時，光子被半導體材料吸收，產(chǎn)生電子-空穴對。(2).在電池內部的P-N結電場作用下，電子向N區(qū)移動，空穴向P區(qū)移動，從而在電池的兩端形成電勢差。(3).當外部電路接通時，在電勢差的作用下，電子通過外電路流向P區(qū)，形成電流，實現(xiàn)了將光能轉化為電能的過程。3.分析影響光伏組件發(fā)電效率的因素。(1).光照強度：光照強度越強，光伏組件吸收的太陽能越多，產(chǎn)生的電子-空穴對也就越多，輸出功率越大。但當光照強度達到一定程度后，輸出功率的增加會變緩。(2).溫度：溫度升高會使半導體材料的性能發(fā)生變化，導致電池的開路電壓降低，從而使光伏組件的功率衰減。一般來說，溫度每升高1℃，晶體硅光伏組件的輸出功率約下降0.4%-0.5%。(3).光譜特性：不同波長的太陽光對光伏組件的發(fā)電效率影響不同。光伏組件對特定波長范圍的光吸收效率較高，如果太陽光的光譜特性偏離這個范圍，發(fā)電效率會降低。(4).組件表面清潔度：組件表面的灰塵、污垢、鳥糞等會遮擋陽光，減少光線的吸收，降低發(fā)電效率。(5).陰影遮擋：部分光伏組件被陰影遮擋時，會形成“熱斑效應”，不僅會降低被遮擋組件的輸出功率，還可能損壞組件。(6).電池片質量和工藝：電池片的材料純度、晶體結構、雜質含量、制造工藝等都會影響其光電轉換效率。4.闡述光伏電站選址的要點。(1).光照資源：優(yōu)先選擇光照資源豐富的地區(qū)，如年日照時數(shù)長、太陽輻射強度高的地方，以提高光伏電站的發(fā)電量。(2).地形地貌：地勢平坦開闊的地方有利于光伏組件的安裝和布局，減少安裝成本。同時，要避免選擇在容易發(fā)生山體滑坡、泥石流等地質災害的地區(qū)。(3).氣候條件：考慮當?shù)氐臏囟?、濕度、風速、沙塵、降雨、降雪等氣候因素。高溫會使組件功率衰減，高濕度可能導致組件受潮損壞，強風可能對組件造成機械損傷，沙塵會影響組件的透光率。(4).土地性質：選擇符合土地利用規(guī)劃、非基本農(nóng)田、未被污染的土地，避免與其他土地用途沖突。(5).電網(wǎng)接入條件：盡量靠近變電站或電網(wǎng)接入點，以減少輸電線路的長度和損耗，降低接入成本。同時，要考慮電網(wǎng)的容量和穩(wěn)定性，確保光伏電站發(fā)出的電能能夠順利并入電網(wǎng)。(6).交通條件：交通便利的地方有利于設備的運輸和維護人員的進出，降低運輸成本和維護難度。(7).環(huán)境影響：評估光伏電站建設對周邊生態(tài)環(huán)境的影響，避免對自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)等造成破壞。5.說明光伏系統(tǒng)中MPPT技術的工作原理和優(yōu)點。工作原理：(1).MPPT控制器實時監(jiān)測光伏組件的輸出電壓和電流，計算出當前的輸出功率。(2).通過一定的控制算法，如擾動觀察法、電導增量法等，改變光伏組件的工作點，觀察功率的變化情況。(3).根據(jù)功率的變化方向，不斷調整工作點，使光伏組件始終工作在最大功率點附近。優(yōu)點：(1).提高發(fā)電效率：使光伏組件在不同的光照強度、溫度等條件下都能工作在最大功率點，充分利用太陽能，提高系統(tǒng)的發(fā)電量。(2).降低成本：在相同的發(fā)電需求下，采用MPPT技術可以減少光伏組件的使用數(shù)量，降低系統(tǒng)的建設成本。(3).適應性強：能夠適應光照強度和溫度等環(huán)境因素的快速變化，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。6.簡述光伏電站運維的主要內容。(1).設備巡檢：定期對光伏組件、逆變器、匯流箱、配電柜、變壓器等設備進行巡檢，檢查設備的外觀是否有損壞、變形、發(fā)熱等情況，連接部位是否松動，儀表顯示是否正常等。(2).清潔維護：定期清潔光伏組件表面的灰塵、污垢、鳥糞等，保持組件表面的清潔，提高光照的吸收效率。同時，對設備的散熱風扇、濾網(wǎng)等進行清潔，保證設備的正常散熱。(3).故障處理：及時發(fā)現(xiàn)和處理光伏系統(tǒng)中的故障，如組件故障、逆變器故障、線路故障等。對故障設備進行維修或更換，確保系統(tǒng)的正常運行。(4).性能監(jiān)測與分析：通過監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測光伏系統(tǒng)的運行參數(shù)和性能指標，如功率、電壓、電流、發(fā)電量等。對數(shù)據(jù)進行分析，評估系統(tǒng)的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題并進行調整和優(yōu)化。(5).安全檢查：檢查光伏電站的防雷、接地、消防等安全設施是否完好，確保系統(tǒng)的安全運行。對工作人員進行安全培訓，提高安全意識。(6).記錄與報告：對運維工作進行詳細記錄，包括巡檢時間、設備狀態(tài)、故障處理情況等。定期編寫運維報告，總結系統(tǒng)的運行情況和存在的問題，提出改進措施和建議。7.分析光伏系統(tǒng)中蓄電池的作用和選擇要點。作用：(1).儲能：在光照充足時，將光伏組件產(chǎn)生的多余電能儲存起來；在光照不足或夜間等情況下，為負載供電，保證系統(tǒng)的連續(xù)供電。(2).穩(wěn)定電壓：在光伏系統(tǒng)中，由于光照強度和負載的變化，電壓可能會出現(xiàn)波動。蓄電池可以起到緩沖作用，穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓，提高供電質量。選擇要點：(1).容量：根據(jù)負載的功率和用電時間、光伏系統(tǒng)的發(fā)電能力等因素，合理選擇蓄電池的容量，以滿足負載的用電需求。(2).充放電效率：選擇充放電效率高的蓄電池，減少能量損失，提高系統(tǒng)的效率。(3).使用壽命：考慮蓄電池的循環(huán)壽命和浮充壽命，選擇使用壽命長的產(chǎn)品，降低更換成本。(4).自放電率：自放電率低的蓄電池可以減少在儲存過程中的電量損失，提高電池的可用性。(5).工作溫度范圍：根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件，選擇適合工作溫度范圍的蓄電池，保證其在不同溫度環(huán)境下都能正常工作。(6).成本：在滿足性能要求的前提下，綜合考慮蓄電池的價格，選擇性價比高的產(chǎn)品。8.說明光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能和意義。功能：(1).數(shù)據(jù)采集：實時采集光伏系統(tǒng)的各種運行參數(shù)，如光照強度、溫度、電壓、電流、功率、發(fā)電量等。(2).數(shù)據(jù)顯示：通過監(jiān)控界面直觀地顯示采集到的數(shù)據(jù)，方便運維人員了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)。(3).故障報警：當系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，如組件故障、逆變器故障、電壓過高或過低等，及時發(fā)出報警信號，通知運維人員進行處理。(4).數(shù)據(jù)分析：對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，評估系統(tǒng)的性能和效率，找出潛在的問題和改進方向。(5).遠程監(jiān)控：支持遠程訪問和控制，運維人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地監(jiān)控光伏電站的運行情況。意義：(1).提高發(fā)電效率：通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題并進行處理，優(yōu)化系統(tǒng)的運行參數(shù)，提高光伏電站的發(fā)電效率。(2).保障系統(tǒng)安全：及時發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出報警，避免故障擴大，保障光伏電站的安全穩(wěn)定運行。(3).降低運維成本：遠程監(jiān)控功能可以減少運維人員的現(xiàn)場巡檢次數(shù)，降低運維成本。同時，通過數(shù)據(jù)分析可以提前預測設備的故障，進行預防性維護，減少維修成本。(4).提供決策依據(jù)：為光伏電站的規(guī)劃、設計、改造等提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)，促進光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。9.分析光伏系統(tǒng)中逆變器的類型和特點。類型：(1).獨立逆變器：用于獨立光伏系統(tǒng)，不與電網(wǎng)連接，主要為獨立負載供電。(2).并網(wǎng)逆變器：將光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉換為交流電，并并入電網(wǎng)。(3).混合型逆變器：既可以用于獨立系統(tǒng)，也可以與電網(wǎng)連接，具有儲能功能，可在電網(wǎng)停電時繼續(xù)為負載供電。特點：獨立逆變器：(1).不需要考慮與電網(wǎng)的同步問題，控制相對簡