光伏发电技术系列讲座(1) 光伏发电原理及发展现状

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1、光伏发电技术系列讲座(1)光伏发电原理及发展现状本文由ms558贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。技术讲座?　王宏华?伏发电原理及发展现状　光光伏发电技术系列讲座（）１　光伏发电原理及发展现状　王宏华　（海大学自动化工程系，苏南京２０９）河江１０８　摘要：阐述了太阳能光伏发电系统的基本结构和工作原理，综述了国内外光伏发电技术的发　展现状及发展趋势。　关键词：太阳能；光伏电池；光伏阵列；光伏发电系统　中图分类号：Ｋ１ＴＳ　文献标志码：　Ａ文章编号：６１２６２１）４０８－　１７—７（０００－１６０５４Ｔｅ

2、Ｓｒｓｏ　ｅｔｒｓｏ　ｈｔｖｌｉ　ｏｒＴｃｎｌｇ（ａｔ１　ｈ　ｅｉ　ｆＬｃｕｅ　ｎＰｏｏｏｔｃＰｗｅ　ｅｈｏｏｙＰｒ）ｅａ　ＰｒｎｃｐｅａｄＤｅｅｏｍｅ　ｆＰｈｔｖｌａｃＰｏｅ　ｉｉｌ　ｎ　ｖｌｐｎｔｏ　ｏｏｏｔｉ　ｗｒＷＡＮＧ　ｎｈｕ　Ｈｏｇ—ａ（ｅａｔｎｏ　ｕｏｔｎＥｇｎｅｉＨｈｉｎｅｓｙＮｎｉ　１０８ｈｎ）Ｄｐｒｍｅｔｆｔｍａｉ　ｎｉｒｇ，ｏａＵｉｒｉ，ａｊｇ２０９，Ｃｉ　　Ａｏｅｎ　ｖｔｎａＡｂｓｒｔ：ｉ　ａｐｒｄｅｃｒｅ　ｈ　ｉｃｐｌ　ｎｄｓｒｃｕｒ　ｆｐｏｏｖｌｉ　ｏｒｓｓｅｍ，ａｎ　ｒｓｔ　ｈ　ａｅｔｄｖｏｔａｃＴｈｓｐｅ　ｓｉｓｔｅｐｒｉ

3、ｅａ　ｔｕｔｅｏ　ｈｔｏｔｃｐｗｅ　ｙｔｂｎａｄｐｅｅｎｓｔｅｌｔｓ　ｅｅｌｐｍｅｔｔｅｄｎ　ｒｎ　ａ　ｅｅｃ　ｒｇｒｓ　ｆｐｏｏｏｌｉ　ｏｗｅｒｅｈｏｌｇｉ．ｎｄｒｓａｒｈｐｏｅｓｏ　ｈｔｖｔｃｐａ　ｃｎｏｅｓ　ｔ．　Ｋｅ　ｙｗｏｒｓ：ｏｌ　ｎｇｄｓａｒｅｅｒｙ；ｓｌ　ｅｌｈｏｏｏｌｉ　ｒａｏａｒｃｌ；ｐｔｖｔｃａｒｙ；ｐｏｏｖｌｉ　ｏａｈｔｏｔｃｐｗｅｒｓｓｅｍ　ａ　ｙｔ一电流　０引言　　众所周知，阳能是一种用之不竭、量巨大的清洁　太储可再生能源，每天到达地球表面的辐射能量相当于数亿万　桶石油燃烧的能量０太阳能开发与利用正逐步成为各　　，国政府重点发

4、展的战略。热能和光能利用是太阳能应用　ＰＮ　—藿Ｉ窑　场　的两种重要形式。“光伏发电”是利用光伏电池的光伏效　应将太阳光的光能直接转换为电能的一种可再生、无污染　的发电方式，正在全球范围内迅猛发展，不仅要替代部　其分化石能源，而且未来将成为世界能源供应的主体，是世　界各国可再生能源发展的重点。本文阐述了太阳能光伏　发电系统的基本结构和工作原理，综述了国内外光伏发电　技术的发展现状及发展趋势。．　　图１单晶硅光伏电池发电原理　ＰＮ区分别带正、，负电，于是产生由Ｎ区指向Ｐ区的光生　１光伏电池的原理及发展现状　　１３８９年，国的Ｅｍｎ　ｅｑｅｌ现了“伏效　法ｄ

5、ｏｄＢｃｕｒ发ｅ光应”即光照能使半导体材料内部的电荷分布状态发生变　，化而产生电动势和电流。光伏电池是基于半导体ＰＮ结　—接受太阳光照产生光伏效应，直接将光能转换成电能的能　量转换器。１５９４年，国Ｂｌ实验室的Ｇｅｒｎ等发　美ｅｌ．Ｐａｓｏ电动势；当外接负载后，有电流从Ｐ区流出，负载从　则经Ｎ区流人光伏电池。　图２为光伏电池等效电路，中，　与光伏电池面　其，为。积、入射光辐照度成正比的光生电流（　ｍ１ｅ　硅光伏电池　的，值为１　６～３　Ａ）　，分别为ＰＮ结的正向电　０ｍ　；　—流、漏电流；串联电阻凡主要由电池体电阻、电极导体电　阻等组成（　一般＜１ｎ）旁

6、漏电阻ＲＲ　；　由硅片边缘不清　洁或体内缺陷所致（　般为几ｋ；Ｌ为外接负载电　Ｒ一Ｑ）Ｒ明了单晶硅光伏电池，其原理如图１所示。　图１中，阳光照射到光伏电池表面，太其吸收具有一　定能量的光子，内部产生处于非平衡状态的电子一空穴　在阻，　，分别为光伏电池输出电压、电流；当负载开路　即为开路电压　，与环境温度成反　其（　＝），Ｒ　时　对；ＰＮ结内建电场的作用下，在—电子、空穴分别被驱向　Ｎ，Ｐ区，而在ＰＮ结附近形成与内建电场方向相反的光　从—比、与电池面积无关（１０ｍｃ　的光谱辐照度下，在０　Ｗ／ｍ硅　光伏电池的　一般为４０—０Ｖ）　５６０ｍ　。与图２对应的光

7、伏电池解析模型为…：　生电场；光生电场抵｝—肖ＰＮ结内建电场后的多余部分使　作者简介：宏华（９３王１６一）男，苏泰州人，士，为河海大学教授、士生导师。研究方向为新型交直流电力传动等。，江博现博　１６?８　ｈｐ／ＺＨ．ｈａｕａｎｔｎ—ａ：ＺＤｈｉｊｒａｎｔｃ机械制造与自ｔ：ＺＤｃｉｊｒ１ｅｃ　ＥｍｉＺＨ＠ｃａａｕｎ１ｅａ《ｔ／ｎｏｎ．．ｌｎｏ．．动化》　技术讲座?　—王宏华?光伏发电原理及发展现状　’，　，图３表明，一定的温度、照度下，光伏电池对应存在一　个可能的最大功率输出运行点（…＝…　…）但实际　Ｐ　，Ｕ　几载Ｒ负￡　工作点则是光伏电池伏安特性与负载

8、伏安特性的交点。　图３ａ中，（）给出了３条不同阻值ＲＲ。，，的电阻负载　　，　Ｒ