太阳能、光伏发电与控制技术.ppt

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1、第4章太阳能、光伏发电与控制技术第4章太阳能、光伏发电与控制技术2第4章太阳能、光伏发电与控制技术4.1太阳的辐射及太阳能简介4.2太阳能的转换与应用4.3太阳能电池与光伏发电原理4.4MPPT光伏变换与控制技术4.5光伏阵列并网逆变器的结构与控制策略4.6光伏发电的制约因素与经济技术评价本章主要内容3第4章太阳能、光伏发电与控制技术44.1太阳的辐射及太阳能简介4.1.1太阳简介图4-1太阳的结构第4章太阳能、光伏发电与控制技术5图4-2地球绕太阳运行示意图太阳活动第4章太阳能、光伏发电与控制技术6地面辐射的时空变化特点是：①全年以赤道获得的辐射最多，极地最

2、少。这种热量不均匀分布，必然导致地表各纬度的气温产生差异，在地球表面出现热带、温带和寒带气候；②太阳辐射夏天大冬天小，它导致夏季温度高而冬季温度低。4.1.2太阳辐射地区太阳平均辐射强度kWh/(m2·d)W/m2热带、沙漠5－6210－250温带3－5130－210阳光较少地区（北欧）2－380－130不同地区太阳平均辐射强度第4章太阳能、光伏发电与控制技术7地球上的能流第4章太阳能、光伏发电与控制技术图4-4地球上的能流84.2太阳能的转换与应用太阳能必须即时转换成其他形式能量才能贮存和利用，转换的方式主要有以下几种：（1）太阳能――热能转换，并以热能形式

3、贮存（2）太阳能――电能转换，并以电能形式贮存（3）太阳能――氢能转换，并以氢能形式贮存（4）太阳能――生物质能转换，并贮存于生物质（5）太阳能－－机械能转换，并以机械能形式贮存第4章太阳能、光伏发电与控制技术4.2.1太阳能应用的发展史9第4章太阳能、光伏发电与控制技术第一阶段（1900～1920年）第二阶段（1920～1945年）第三阶段（1945～1965年）第四阶段（1965～1973年）第五阶段（1973～1980年）第六阶段（1980～1992年）第七阶段（1992～2005年）104.2.2太阳能的技术应用第4章太阳能、光伏发电与控制技术1．太阳

4、能采集※（1）平板集热器※（2）真空管集热器※（3）聚光集热器11第4章太阳能、光伏发电与控制技术2．太阳能的转换※（1）太阳能――热能转换※（2）太阳能――电能转换※（3）太阳能――氢能转换※（4）太阳能――生物质能转换※（5）太阳能－－机械能转换2．太阳能的转换12第4章太阳能、光伏发电与控制技术3．太阳能贮存※（1）热能贮热※（2）电能贮存※（3）氢能贮存※（4）机械能贮存13第4章太阳能、光伏发电与控制技术4．太阳能传输※（1）直接传输※（2）间接传输14第4章太阳能、光伏发电与控制技术5.太阳能的利用※（1）太阳辐射的热能利用※（2）太阳能光热利用※

5、（3）太阳能热发电※（4）太阳能综合利用※（5）太阳能光伏发电技术15太阳能的利用第4章太阳能、光伏发电与控制技术16第4章太阳能、光伏发电与控制技术17第4章太阳能、光伏发电与控制技术18第4章太阳能、光伏发电与控制技术19尚德大型太阳能发电幕墙第4章太阳能、光伏发电与控制技术20第4章太阳能、光伏发电与控制技术21美国最大的光伏发电站-1第4章太阳能、光伏发电与控制技术22美国最大的光伏发电站-2第4章太阳能、光伏发电与控制技术23第4章太阳能、光伏发电与控制技术24第4章太阳能、光伏发电与控制技术25第4章太阳能、光伏发电与控制技术26第4章太阳能、光伏

6、发电与控制技术27第4章太阳能、光伏发电与控制技术28第4章太阳能、光伏发电与控制技术29第4章太阳能、光伏发电与控制技术30第4章太阳能、光伏发电与控制技术314.3太阳能电池与光伏发电原理4.3.1太阳能电池太阳能光伏发电的最基本元件是太阳电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等种类。单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。第4章太阳能、光伏发电与控制技术32太阳能电池原理太阳能电池的原理是基于半导体的光伏效应，将太阳辐射直接转换为电能。所谓光电效应，就是指物体在吸收光能后，其内部能传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化，

7、由此产生出电流和电动势的效应。在气体、液体和固体中均可产生这种效应，而半导体光伏效应的效率最高。第4章太阳能、光伏发电与控制技术331.半导体的内部结构第4章太阳能、光伏发电与控制技术图4-5一般的半导体结构342.P型半导体的结构第4章太阳能、光伏发电与控制技术图4-6P型半导体353.N型半导体的结构第4章太阳能、光伏发电与控制技术图4-7N型半导体364.太阳能电池晶片的组成第4章太阳能、光伏发电与控制技术图4-8太阳电池晶片375.太阳能晶片受光的物理过程第4章太阳能、光伏发电与控制技术图4-9太阳能晶片受光的物理过程38太阳能电池的分类1.单晶硅太阳

8、能电池2.多晶硅太阳能电池3.非晶硅太