太阳能光伏发电与建筑一体化毕业论文.doc

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1、太阳能光伏发电与建筑一体化毕业论文一、光伏产业光伏产业是一种环保型能源产业。就是利用太阳电池，不需要复杂的中间环节，就可以直接把光能转换为电能，将太阳赋予的能量送到每一个地方。与其他常规能源相比，太阳能光伏发电具有明显的优越性：一是高度的清洁性，发电过程中无污染、无噪音、无损耗，对保护环境极其有利；二是绝对的安全性，太阳光一照射太阳电池就能发电，对人、动植物无任何伤害；三是普遍的实用性，凡是能安装太阳电池的地方就能实现“到处阳光到处电”的目标，可广泛用于通信、交通、海事、军事等各个领域，上至航天器，下至家用电器，大到兆瓦级电站，小到玩具，都能运用光伏太阳能；四是资源的充足性，太阳的能量几乎是

2、取之不尽的.太阳能光伏建筑发电是新世纪的一种最重要的可再生能源，同时又是高科技在建筑中的应用。人人都应该了解它，熟悉它和利用它。从整体开看，我们要研究光伏太阳能，是因为太阳能是地球上对环境起保护作用的最重要能源，是“取之不尽，用之不竭”的可再生能源，同时又是唯一满足宇宙空间中卫星和航空器所需要的能源。随着能源要求量的不断增加，原有的传统能源（如煤，石油，天然气等矿物化学燃料）不但对环境已产生极其严重的污染，而且在不久的将来就会耗尽。所以我们必须研究和发张可再生能源，尤其是研究和发展太阳能。二、太阳能技术的类型。从应用类型看，太阳能技术可分为太阳能发电、太阳能热利用技术和太阳能空调技术三种类型

3、：16一是太阳能发电。包括太阳能光伏发电和太阳能热发电。太阳能光伏发电技术成熟，不论是离网光伏发电系统还是并网光伏发电系统都有较大规模的应用和实践。太阳能热发电技术目前尚处于商业化前夕，世界现有的太阳能热发电系统大致有三类：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。预计2020年前后，太阳能热发电将在发达国家实现商业化，并逐步向发展中国家扩展。二是太阳能热利用技术。在欧洲、澳大利亚等国家的太阳热水系统主要是作为辅助热源与常规能源系统联合运行在供应生活和洗浴热水的同时，还为建筑供暖。在中国、希腊、以色列等国家的太阳能热水系统主要供应生活和洗浴热水。三是太阳能空调技术。即直接利用太阳能做为空调主机的动

4、力，从而实现正常制冷制热的空调技术。目前，大型的溴化锂吸收式制冷机已实现太阳能利用，其它类型制冷机的太阳能利用技术正在开发研究中。三、光伏发电原理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。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。3.1光吸收和电的产生3.1.1光吸收光投射到光伏材料上存在反射、吸收和透射三种可能。对于光伏元件来说，光的反射和透射都是损失，关键是要有效的吸收投射光，以产生电能供人们使用。在忽视反射的情况下，材料对光的吸收量取决于材料的吸收系数和材料厚度

5、。太阳光在光伏材料中由于被吸收而使光强沿材料厚度方向不断下降。3.1.2电的产生假定吸收光子使光强的减少量完全用于产生电子-空穴对，那么在薄片材料中电子-空穴对的产生量G可以通过薄片的光强变化来计算。电能-电功率的产生3.2电流的产生—光生载流子的收集16太阳光入射到太阳能电池会产生电子-空穴对，由于光生少数载流子必须在被复合之前就要跨过P-N结才能对外电路做贡献，少数载流子一旦跨过P-N结会被收集。这时，如果外电路与太阳能电池连接就有电流产生并通过外电路收集到太阳能电池产生的光生电流。理想太阳能电池的光生电流就是没有外加偏压时的外电路电流。3.3电压的产生-电功率输出光生载流子本身不能升格

6、为电功率（电能能源），例如检测用的光电二极管可收集到很高的光生电流I，但不能产生任何电功率。为了产生电功率P，必须同时产生电压V和电流I，这就是电功率P=IV。太阳能电池吸收了入射的太阳光子后产生了荷电的载流子，在外电路有电流和电压，通过外电路的负载去做功。3.4光伏材料3.4.1半导体世界上所有的材料物质都可以分为固体、液体和气体，其中固体又可以分为导体和绝缘体。有一种材料，在低温下是绝缘体，但这种材料加入杂质、得到能量或加热时就变成导体，这种材料叫做半导体。现在实际使用的太阳能电池都由半导体材料制成。用于太阳电池的半导体材料有单晶体，多晶体，非晶体三种形式。1）单晶体整块晶片只有一个晶粒

7、，晶粒内的原子有次序的排列着，不存在晶粒边界，单晶体要求严格的精制技术。2）多晶体多晶体的制备不要求那么严格的精制技术。一块晶片含有许多晶粒，晶粒之箭存在边界。由于边界存在很大电阻，晶粒边界会阻止电流流动，或电流流经P-N结时有旁路分流，并在禁带内有多余能级把光产生的一些带电粒子复合掉。3）非晶体原子结构没有长序，材料含有未饱和的或悬浮的键。非晶体材料不能用扩散(加入杂质)的方法改变材料导电类型。但加入氢原子