太阳能光伏发电原理与应用技术,太阳能光伏发电的运行原理是什么
来源:整理 编辑:太阳能 2025-07-18 08:04:31
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1,太阳能光伏发电的运行原理是什么
太阳能电池板提供电能---太阳能蓄能转换部件转换转换成220V交流电---输送进电网、或者提供给用户日常使用。
2,太阳能原理 以及应用有哪些
太阳能电池 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋提供照明,并为电网供电。 光伏板 太阳能利用组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
3,光伏太阳能发电原理
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
4,太阳能发电原理
太阳能发电分为光热发电和光伏发电。
光热发电使用聚光技术产生高温,然后就和使用燃料产生高温以后一样的过程了。
太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)情况下,光伏电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏特效应”。
再具体一点就是吸收光子,产生自由电子。如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。
5,太阳能光伏发电技术与应用
就是将太阳光辐射能通过光伏效应直接转换为电能,称为太阳能光伏发电技术。太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器和用户负载等组成。其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护系统,用户负载为系统终端。从上世纪7O年代中期开始地面用太阳电池商品化以来,晶体硅就作为基本的电池材料占据着统治地位。以晶体硅材料制备的太阳能电池主要包括:单晶硅太阳电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池和薄膜晶体硅电池。单晶硅电池具有电池转换效率高,稳定性好,但是成本较高;非晶硅太阳电池具有生产效率高,成本低廉,但是转换效率较低,而且效率衰减得比较快;多晶硅太阳能电池则具有稳定的转换效率。而且性能价格比最高;薄膜晶体硅太阳能电池近年有了快速发展,但现在还占不到光伏发电的6%。从目前来看,薄膜电池虽有很好的发展潜质,但单晶硅与多晶硅电池仍是较长时间内的主流产品。太阳能光伏发电技术日新月异,企业转换率已达17%,实验室转换率已达24.7%,每年的平均增长速度超过0.2%以上。由于太阳能光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、能量随处可得、无机械转动部件、故障率低、维护简便、无人值守、建站周期短、规模大小随意和无需架设输电线路、方便与建筑物结合等特点,它已成为太阳能发电最基本、最普遍和最有前景的应用形式。主要是太阳能发电及周边器材。 未来的新能源电力系统,以前只在卫星上应用,后被广泛普及到电力紧张的地区。 这个技术在将来或现在还属于冷门技术,国家甚至各国大力支持的项目。 学这个比学电脑有前途的多些。。。当然这个技术也是比较好学好掌握的,比电脑技术简单。
6,太阳能的原理是怎样的具体可以应用在哪些方面
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
利用太阳能的方法主要有:
* 使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能
* 使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水
* 利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电
* 利用太阳能进行海水淡化
现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。
目前,全球最大的屋顶太阳能面板系统位于德国南部比兹塔特(Buerstadt),面积为四万平方米,每年的发电量为450万千瓦。
日本为了达成京都议定书的二氧化碳减量要求,全日本都普设太阳能光电板,位于日本中部的长野县饭田市,居民在屋顶设置太阳能光电板的比率甚至达2%,堪称日本第一。
太阳能可分为2种:
1.太阳能光伏
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
2.太阳热能
现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
太阳能具有资源丰富、 取之不尽、 用之不竭、无需开采和运输、 不会污染环境和破坏生态平衡等特点,它利用太阳能源的原理.
7,太阳能发电原理
太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:
(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本;
(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项;
(三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
(四)逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。
水箱为太阳热水器的储水装置,其由内胆、保温层、外壳组成。水箱内胆采用进口304不锈钢板经自动氩弧焊焊接加工制成,由于304不锈钢板含碳量低,因此焊缝质量高,不易锈蚀;45mm聚氨脂整体发泡形成的保温层,保证了太阳热水器的热效率大于50%;水箱外壳采用彩色喷涂,强度高,经空晒冷冻实验证明:在水箱局部温度高达200°C的情况下,外壳不会因为聚氨酯膨胀而变形胀裂,并且在平均温度为-15°C的低温情况下,聚氨酯的受冷压缩亦不会对彩板外壳造成影响。
集热管是选用全玻璃真空太阳集热管。其外形如同一根拉长的暖壶内胆,管内的吸收表面是采用直流反应溅射沉积技术制备而成的渐变铝-氮/铝选择性吸收涂层。因涂层具有高吸收率(大于93%),低发射率(小于6%)的优点,所以在很大程度上增强了太阳热水器的集热效率。
太阳热水器的支架采用优质430不锈钢板材加工成型,外形美观,牢固可靠。但因材料为不锈钢板,且加工工序复杂,所以成本高,劳动强度大
电热水器分为即热式和储热式两种。即热式需20A以上电流,一般家庭不适用。储热式电热水器又分为敞开式和封闭式两类。早期的储热式电热水器多为敞开式或开口式的,其结构简单,体积不大,靠吊在高处的压力喷淋,水流量较小,但价格较低,适合于人口少,家境不很富裕,仅做洗浴使用的家庭购买。敞开式电热水器由于没有对内胆设计承压性能,故不能向其他管路多处供水,功能有限。封闭式电热水器的内胆是密封的,水箱内水压很大,其内胆可耐压,故可多路供水,既可用于淋浴,也可用于盆浴,还可用于洗衣、洗菜,价格相对较贵,一般在千元左右。储热式电热水器可自动恒温保温,停电时可照样供应热水。目前国内市场上的电热水器主要是封闭储热式电热水器,它不必分室安装,不产生有害气体,干净卫生,且可方便地调温。
封闭储热式电热水器的工作原理非常简单,它们使用一根电加热管,通电之后给水提供热量。内胆储存热水并承载压力0.6MPa(约6kg/cm2),外壳保温。产品间的区别首先体现在加热管上,有浸没型的,即直接与要加热的水接触,也有隔离型的。加热管有1.2、1.5及2.5KW等功率可供选择。加热管由一个温控器来控制,能设定所需温度并保持内胆中的水温恒定,且在40℃~75℃范围内可调。定时产品系列的时间控制系统能带来最大限度的能源节省,再配以分时电表,可节省大量电费。有的产品还具备大屏幕液晶显示屏、单键飞梭的操作界面和实时故障监测功能。电热水器必须安装压力安全阀,以确保超压泄压。为了尽可能减少热量散失,在壳与内胆之间还采用了聚氨酯或高密度泡沫塑料的加厚保温层。
热水器关键部件
1)内胆
内胆是热水器的核心部件,直接影响热水器的安全性能、使用性能和工作寿命。用户在选择热水器时应关心热水器内胆钢板的材质是否为含钛合金、厚度是否足够厚、焊接工艺是否先进可靠、搪瓷釉料质量是否保证、涂搪烧结工艺是否先进等。
2)电加热管
电加热管的质量直接关系到热水器的使用安全。因此,在选购热水器时,除了关心电加热管的功率大小外,更重要的是关心电加热管的电气性能。
3)镁阳极棒(镁棒)
镁是电化学序列中电位最低的金属,生理上无毒。因此,用来制成镁棒保护内胆非常理想。镁棒的大小直接关系到保护内胆时间的长短和保护效果的大小,镁棒越大,保护效果越好,保护时间越长。
4)保温层的选择
热水器的保温层的好坏直接影响到热水器的保温性能。决定保温性能的主要因素是保温层材料和保温层厚度。目前常用的保温材料有:石棉、海绵、泡沫塑料、聚氨脂发泡等。在这几种保温材料中,聚氨脂发泡保温性能最好,泡沫塑料保温性能次之,石棉和海绵因其难以与热水器紧密贴合,一般只作为热水器辅助保温材料。
5)防倒流技术选择
为了防止电热水器因外部停水造成电棒干烧,所有的电热水器均采用了防倒流技术。目前大多数厂家采用的防倒流技术是选用带止回功能的安全阀(俗称为有芯安全阀)来实现的。但这一技术存在的问题是:热水器在工作时,由于内胆中的水的热胀冷缩作用,有部分水会通过阀芯的内泄功能向管路中泄出,泄出时易使热水器管路局部产生振动共鸣而发出异常响声;同时存在的安全隐患是,安全阀的内泄功能常常会因水垢堵塞而失效,从而使内胆的工作压力增高,使热水器的使用寿命下降。
5、热水器控制方式
电热水器按其对水加热温度控制方式不同分为:机械、数显和数控三种型式。
1)机械式控制电热水器
机械式电热水器温度控制的主要元件为一机械式旋钮调节的温度控制器,该温控器通常由测温探头、可调式驱动机构和一对电触点组成。当探头处温度上升时,探头内的介质(液体或气体)膨胀,并通过毛细管推动驱动机构,使电触点动作。电触点的动作温度可通过可调式驱动机构进行调节或使电触点处常开状态。
机械式热水器用温控器主要特点是:动作温度可在一定范围内连续调节,操作简单方便,价格低廉。适合一般家庭使用。缺点是温度控制方式单一,只能实现循环加热一种方式。
2)数显型控制电热水器(SX)
数显型电热水器控制系统通常由显示板、主控制板、强电板和温度传感器组成。显示板用于显示现在温度、设置温度、故障代码和定时数的信息,还可以利用控制面板上的按键和旋钮来进行设置操作。主控制板是控制系统的核心,用于对温度信息的处理和对热水器的运行过程实施控制。强电板用于提供系统所需电源、实施强电驱动及漏电检测。温度传感器用于采集温度信息。
3)数控型电热水器(SK)
数控型电热水器由显示板、主控制板、强电板和温度传感器组成。显示板上的LCD显示屏用于显示工作模式、加热状态、现在温度、设置温度、设置菜单、时钟、定时时段、故障代码等信息,还可以利用板上按键进行设置操作。主控制板是控制系统核心,用于对温度信息的处理和对热水器的运行过程实施控制。强电板用于提供系统所需电源、实施强电驱动及漏电检测。过温检测和常温检测温度传感器用于采集温度信息。 您现在的位置:首页 >> 产品展厅 >> 太阳能发电
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太阳能发电设备介绍
太阳能发电 即是通过太阳能电池又叫光伏电池(是由各种具有不同电子特性的半导体材料薄膜制成的平展晶体,可产生强大的内部电场),为了保护这些光伏电池不受环境影响,需要把它们连接起来并封装在组件中,当光线进入晶体时,由光产生的电子被这些电场分离,在太阳能电池的顶面和底面之间产生电动势。这时,如果用电路连通,就会产生直流电流,这些电流储存到蓄电池,再通过固态电子功率调节装置转换成所需的交流电提供给各种负载。所以晚上没有太阳时,负载是一样可以正常工作的。
太阳能发电系统可分为太阳能热发电和太阳能光发电两种。太阳能热发电就是利 用太阳能将水加热,使产生的蒸汽去驱除汽轮机发电机组。根据热电转换方式的不同, 把太阳能电站分为集中型太阳能电站和分散型太阳能电站。塔式太阳能电站是集中型的 一种,既在地面上敷设大量的集热器阵列,在阵列中适当地点建一高塔,在塔顶设置吸 热器,从集热器来的阳光热集到吸热器上,使吸热器内的工作介质温度提高,变成蒸汽 通过管道把蒸汽送到地面上的汽轮机发电机组发电。
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太阳能光伏发电原理与应用技术
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