資源描述：
《太陽(yáng)能光伏發(fā)電-復(fù)習(xí)ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、太陽(yáng)能光伏發(fā)電工作原理、運(yùn)行方式及系統(tǒng)組成1.太陽(yáng)能光伏發(fā)電的運(yùn)行方式一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的運(yùn)行方式1）按供電類型分：直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng)2）按供電特點(diǎn)分：獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)直流供電系統(tǒng)交直流供電系統(tǒng)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)：是未與公共網(wǎng)相聯(lián)接的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，僅僅依靠太陽(yáng)能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)或主要依靠太陽(yáng)能電池供電的光伏發(fā)電系統(tǒng)，在必要時(shí)可以由油機(jī)發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、電網(wǎng)電源或其他電源作為補(bǔ)充。從電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，kW級(jí)以上的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)也稱為離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)。一、太陽(yáng)能光伏
2、發(fā)電的運(yùn)行方式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：與公共電網(wǎng)相聯(lián)接的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。它是太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)發(fā)電階段，成為電力工業(yè)組成部分之一的重要方向，是當(dāng)今世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)。一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的運(yùn)行方式2.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成(a)直流光伏系統(tǒng)控制器太陽(yáng)能電池方陣蓄電池組直流負(fù)載防反充二極管(避免當(dāng)太陽(yáng)能電池板不發(fā)電的時(shí)候蓄電池反向給電池板給電，這樣就不會(huì)對(duì)電源造成損失)二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成(b)交流光伏系統(tǒng)控制器太陽(yáng)能電池方陣蓄電池組交流負(fù)載防反充二極管DC-A
3、C逆變器二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成(c)交直流光伏系統(tǒng)太陽(yáng)能電池方陣蓄電池組交流負(fù)載防反充二極管DC-AC逆變器直流負(fù)載k1k2控制器二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成控制器太陽(yáng)能電池方陣蓄電池組交流負(fù)載逆變器氣象條件過(guò)充電放電器后備能源(d)有后備能源和放電器的光伏系統(tǒng)二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成住宅用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)2、并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)是否允許通過(guò)供電區(qū)變壓器向主電網(wǎng)饋電，分為可逆流與不可逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)?？赡媪飨到y(tǒng)：是在光伏系統(tǒng)產(chǎn)生剩余電力時(shí)將該電能送入電網(wǎng)，由于是同電網(wǎng)的供電方向相反
4、，所以成為逆流；當(dāng)光伏系統(tǒng)電力不夠時(shí)，則由電網(wǎng)供電。這種系統(tǒng)，一般是為光伏系統(tǒng)的發(fā)電能力大于負(fù)載或發(fā)電時(shí)間同負(fù)載用電時(shí)間不相匹配而設(shè)計(jì)的。二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成太陽(yáng)能電池方陣并網(wǎng)逆變器負(fù)載~電網(wǎng)可逆流系統(tǒng)二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成不可逆流系統(tǒng)：是指光伏系統(tǒng)的發(fā)電量始終小于或等于負(fù)荷的用電量，電量不夠時(shí)由電網(wǎng)提供，即光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)形成并聯(lián)向負(fù)載供電。這種系統(tǒng)，即使當(dāng)光伏系統(tǒng)由于某種特殊原因產(chǎn)生剩余電能時(shí)，也只能通過(guò)某種手段加以處理或放棄，由于不會(huì)出現(xiàn)光伏系統(tǒng)向電網(wǎng)輸電的情況，所以稱為不可逆流系統(tǒng)。住宅用
5、并網(wǎng)光伏系統(tǒng)2、并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成太陽(yáng)能電池方陣并網(wǎng)逆變器負(fù)載~電網(wǎng)不可逆流系統(tǒng)二、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成3.太陽(yáng)能電池的工作原理當(dāng)有適當(dāng)波長(zhǎng)的光照射到這個(gè)pn結(jié)太陽(yáng)能電池上后，由于光伏效應(yīng)而在勢(shì)壘區(qū)兩邊產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)。因而光伏效應(yīng)是半導(dǎo)體電池實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的理論基礎(chǔ)，也是某些光電器件賴以工作的最重要的物理效應(yīng)。因此，我們將來(lái)仔細(xì)分析一下pn結(jié)的光伏效應(yīng).三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理太陽(yáng)能電池的基本工作原理＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－內(nèi)建電場(chǎng)方向np＋－＋－光子入射（能量hν
6、）光子入射（能量hν）三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理在pn結(jié)開(kāi)路的情況下，pn結(jié)兩端建立起穩(wěn)定的電勢(shì)差Voc，（p區(qū)相對(duì)于n區(qū)是正的），這就是光電池的開(kāi)路電壓。如將pn結(jié)與外電路接通，只要光照不停止，就會(huì)有源源不斷的電流通過(guò)電路，p-n結(jié)起了電源的作用。這就是光電池的基本原理三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理由上面分析可以看出，為使半導(dǎo)體光電器件能產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)（或光生積累電荷），它們應(yīng)該滿足以下兩個(gè)條件：1、半導(dǎo)體材料對(duì)一定波長(zhǎng)的入射光有足夠大的光吸收系數(shù)α，即要求入射光子的能量hν大于或等于半導(dǎo)體材料的帶隙Eg，
7、使該入射光子能被半導(dǎo)體吸收而激發(fā)出光生非平衡的電子空穴對(duì)。三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理2、具有光伏結(jié)構(gòu)，即有一個(gè)內(nèi)建電場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的勢(shì)壘區(qū)。勢(shì)壘區(qū)的重要作用是分離了兩種不同電荷的光生非平衡載流子，在p區(qū)內(nèi)積累了非平衡空穴，而在n區(qū)內(nèi)積累起非平衡電子。產(chǎn)生了一個(gè)與平衡pn結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)相反的光生電場(chǎng)，于是在p區(qū)和n區(qū)間建立了光生電動(dòng)勢(shì)（或稱光生電壓）。三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)（以n+/p型太陽(yáng)能電池為例P+/n型P在上）p層為基體基區(qū)層厚度0.2~0.5mmp-n結(jié)上電極母線柵線下電極減反射膜空間電
8、荷區(qū)n層頂區(qū)層（光照面）厚度0.2~0.5?m三、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的工作原理3、太陽(yáng)能電池工作原理與特性太陽(yáng)能電池的分類按照結(jié)構(gòu)分類同質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池：由同種材料所形成p-n結(jié)（SI、GaAS）異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池：由兩種禁帶寬度不種材料所形成p-n結(jié)(氧化錫/硅、硫化亞銅/硫化鎘、砷化稼/硅)肖特基太陽(yáng)能電池：利用金屬－半導(dǎo)體界面的肖特基勢(shì)壘而構(gòu)成的太陽(yáng)能電池(鉑/硅、鋁/硅)多結(jié)太陽(yáng)能電池：由多個(gè)p-n
