1、光伏系統(tǒng)成本與其它發(fā)電方法比較,大氣質(zhì)量(AM1.5)太陽光譜,AM1.5太陽光譜與晶體硅太陽電池的可用光譜范圍,半導體的基本知識,半導體的光伏效應,半導體p-n結(jié)空間電荷區(qū)示意圖,半導體的光伏效應,P-N結(jié)太陽電池工作原理示意圖,半導體的光伏效應,太陽電池的等效電路-單二極管模型,半導體的光伏效應,非晶硅太陽電池的制備,PECVD法生產(chǎn)非晶硅薄膜太陽電池原理示意圖,非晶硅太陽電池的制備,非晶硅薄膜太陽電池串聯(lián)連接結(jié)構示意圖,非晶硅與晶硅太陽電池光譜響應,非晶硅(短波)與單晶硅(長波)太陽電池光譜響應曲線,太陽電池的電流-電壓特性,光電轉(zhuǎn)換效率理論效率 晶體硅：25-33% 影響因素 光學損失

2、:表面發(fā)射,柵指遮擋,透射損失 少子壽命 光譜響應 影響開路電壓Voc的因素 串聯(lián)電阻Rs和旁路電阻Rsh,太陽電池的種類,Siemens(4)和Astropower(5)單晶硅太陽電池 法國德國臺灣多晶硅(4)太陽電池,太陽電池的種類,非晶硅太陽電池組件,太陽電池的種類,光伏系統(tǒng)的成本構成,光伏系統(tǒng)/太陽電池組件/硅片成本構成,太陽電池測試,太陽電池的電流-電壓特性,單片晶硅電池的電流-電壓特征曲線,太陽電池的電流-電壓特性,工作電壓/開路電壓/短路電流與溫度關系,太陽電池的電流-電壓特性,太陽電池的連接,太陽電池并聯(lián)(電流增加)太陽電池串聯(lián)(電壓增加) 太陽電池串-并混合連接(電流-電壓都

3、增加),光伏系統(tǒng)的設計,光伏系統(tǒng)的構成 太陽電池組件的封裝 太陽電池組件測試與耐侯試驗 光伏系統(tǒng)設計程序 蓄電池的分類與性能 電子控制系統(tǒng) 光伏系統(tǒng)運行質(zhì)量與經(jīng)濟性評估,光伏系統(tǒng)的構成,太陽電池組件 蓄電池儲電或并網(wǎng)輸電 逆變器 電子控制系統(tǒng) 電表:電網(wǎng)用電,并網(wǎng)輸電記錄 安裝附件:組件固定,接線盒,電線 獨立供電系統(tǒng)/輔助發(fā)電設備 并網(wǎng)發(fā)電,太陽電池組件,電壓-功率不同的太陽電池組件25W,10W-0.4W,太陽電池組件封裝,基本設備 - 激光切片機, 層壓機, 固化箱, 組件電流-電壓測試儀 封裝材料 - 低鐵鋼化玻璃(3- 4mm), 太陽電池, EVA, Tedlar 封裝方法 - 選

4、片- 切片- 測試- 焊接- 層壓或膠封- 固化- 測試,太陽電池組件測試與耐侯試驗,測試設備 - 電池組件電流-電壓測試儀,EVA固化率,氣泡 方法與程序 - 目測, 儀器測試 耐侯試驗設備與實驗程序 - 高低溫試驗,耐紫外線,耐濕,耐撞擊試驗 技術指標 - 組件工作電壓,工作電流,功率,光伏系統(tǒng)的設計程序,負載功率情況和使用地點氣候、地理數(shù)據(jù)的收集； 電池片類型、尺寸及數(shù)目的確定，電池片的排列圖案及串并聯(lián)設計； 蓄電池容量的確定； 不同功能的電子控制部分的選用； 系統(tǒng)功能優(yōu)化,太陽電池組件測試,蓄電池分類與性能,分類 鉛酸電池: 價廉, 大容量100Ah, 重量大, 適用大系統(tǒng) NI-Cd

5、電池 : 價格較高, 容量小1Ah, 不環(huán)保, 記憶效應, 耐低溫 NI-MH電池: 價格最高, 容量小2Ah, 不耐低溫, 環(huán)保 太陽能蓄電池: 專用光伏系統(tǒng),長壽命, 20年 性能 - 容量/ 體積比 充放電損失 溫度范圍: 所有電池不耐高溫, 其它,蓄電池充電,蓄電池充電,電子控制系統(tǒng),充放電控制 并網(wǎng)調(diào)節(jié) 自動控制 防雷擊 參數(shù)記錄,光伏系統(tǒng)運行質(zhì)量與經(jīng)濟性評估,投資規(guī)模 月/年發(fā)電記錄 性能退化情況 發(fā)電成本 經(jīng)濟效益 環(huán)保效果 研究示范,光伏系統(tǒng)的應用,10. 光伏系統(tǒng)的應用,衛(wèi)星/航天飛機供電 太空太陽能發(fā)電站 電視廣播通訊天線供電 城市公共設施供電 太陽能地面電站 獨立戶用光伏

6、系統(tǒng) 并網(wǎng)戶用屋頂光伏系統(tǒng) 太陽能家用電器 交通娛樂工具供電 太陽能庭院燈路燈,衛(wèi)星/航天飛機供電,衛(wèi)星/航天飛機供電,300顆衛(wèi)星使用ASE太陽電池,衛(wèi)星/航天飛機供電,哈勃太空望遠鏡,飛機供電,德國Muenchen德意志博物館展出的太陽能飛機 (2000年沈輝攝),電視廣播通訊天線供電,在德國某地安裝的用于電視發(fā)射天線供電系統(tǒng), 350Wp,城市公共設施供電,Freiburg 運動俱樂部 Dreisam 足球場南看臺與東看臺上的100kW并網(wǎng)光伏系統(tǒng), 投資80萬馬克, 電池組件600m2, 年發(fā)電56000kWh, 8000DM/kW,城市公共設施供電,德國公共汽車站站牌顯示/高速公路報

7、警電話,太陽能地面電站,德國Stuttgart大學示范光伏系統(tǒng) (2000年沈輝攝),太陽能地面電站,在瑞士能源經(jīng)濟部Bellinzona-Locarno鐵路旁的太陽能電站, 標稱功率103kW.,太陽能地面電站,在瑞士Soleil山上的并網(wǎng)的太陽能電站, 500kW,太陽能地面電站,中國太陽能地面電站,西藏7個無電縣城的光伏電站 縣城 安多 班哥 尼瑪 改則 措琴 革吉 雙湖 總計 居民 戶數(shù) 1003 560 500 500 226 150 100 3039 功率 (KW) 100 70 55 80 50 40 25 420 趙玉文提供,中國太陽能地面電站,西藏安多縣光伏電站100kW,

8、為1003戶提供電能,獨立光伏系統(tǒng),適用遠離電網(wǎng)的農(nóng)村,海島,山區(qū) 需要蓄電池 輔助發(fā)電設備 可采用風光互補系統(tǒng),獨立戶用光伏系統(tǒng),1987年德國ISE在Freiburg附近的Oberried設計與建造的距離公用電網(wǎng)5 km的山上旅館-Rappenecker大院的4kW光伏系統(tǒng), 帶輔助發(fā)電機, 共花費12 萬DM, 而與電網(wǎng)接通需38 萬DM,并網(wǎng)發(fā)電-屋頂計劃,德國率先提出并實施并網(wǎng)發(fā)電的屋頂計劃: - 1990年德國提出1000太陽屋頂計劃, 在私人住宅屋頂推廣1- 5KW戶用光伏并網(wǎng)系統(tǒng), 到1994年安裝2500套, 共計4MW, 政府補貼超過1億馬克; 德國實施的并網(wǎng)屋頂光伏系統(tǒng)優(yōu)

9、點: - 系統(tǒng)配置成套; - 發(fā)電功率可隨時擴展; - 容易自行安裝; - 不用蓄電池, 省錢環(huán)保; - 發(fā)電過剩時, 可輸入公共電網(wǎng); - 可得到聯(lián)邦政府州及城鎮(zhèn)政府資助,并網(wǎng)發(fā)電-屋頂計劃,- 1997年6月, 克林頓宣布百萬太陽能屋頂計劃, 計劃在2010年以前, 在100萬座建筑物上安裝太陽能光伏與光熱系統(tǒng), 如此將實現(xiàn)CO2年排放量減少300噸; - 1997年12月, 印度政府宣布到2002年要在全國推廣150萬套太陽能屋頂; - 1998年德國提出10萬太陽屋頂計劃, 世界最大屋頂光伏系統(tǒng)安裝在新墨尼黑貿(mào)易展覽中心, 共1MW, 與20KW電網(wǎng)相聯(lián), 每年發(fā)電100萬度, 足夠3

10、40戶德國家庭使用; - 2000年澳大利亞在悉尼成功舉辦奧運會, 共在悉尼運動員村安裝665套1KW的屋頂光伏系統(tǒng), 為世界最大的光伏住宅小區(qū); - 2000年意大利執(zhí)行“全國太陽能屋頂計劃”, 到2002年將安裝光伏組件達到50MW; - 蒙古10000屋頂計劃, 農(nóng)村電氣化, 2005: 5MW; 2010: 10MW - 日本、南韓、印度、馬來西亞等也有類似的計劃實施。,并網(wǎng)屋頂光伏系統(tǒng),德國推行的住宅并網(wǎng)發(fā)電的屋頂計劃,并網(wǎng)屋頂光伏系統(tǒng),1991年在德國Haiger-Weidelbach建造的由1000屋頂計劃資助的3320W并網(wǎng)光伏系統(tǒng), 第一年提供交流電2347kWh, 理想電量

11、3538kWh, 逆變效率達到66.3%, 1000DM/W, 黑森州50%資助,并網(wǎng)屋頂光伏系統(tǒng),1992年建造的德國Freiburg-ISE的Wilhelm Stahl先生高技術太陽能住宅, 圓了Adolf Goetzberger 1987年的夢, 用84塊單晶硅電池組件(50W), 共4200kW (面積36m2), 年發(fā)電4500kWh,并網(wǎng)光伏系統(tǒng),并網(wǎng)屋頂光伏系統(tǒng),1994年安裝在德國Freiburg印刷廠屋頂上的 的25kW光伏系統(tǒng),交通娛樂工具供電,2001年乘坐德國Hamburg太陽能游艇,共約8kW太陽電池,2t重鉛酸蓄電池,交通娛樂工具供電,太陽能微型三輪車(1986)和太陽能微型轎車