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太阳能光伏发电原理(图文)

来源:太阳能光伏发电公司 作者:光伏技术员 时间:2021-11-07 20:42:19 浏览人数:138次

本文简介:太阳能发电原理篇。太阳能发电最简单的原理就是我们所说的化学反应,即太阳能转化为电能。这个转化过程就是太阳能辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程,通常叫做“光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。

  一、太阳能光伏发电原理(官方篇)

  太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结内建电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

  光—电直接转换方式该方式是利用光伏效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。

  当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。

  光伏发电的主要具体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。

太阳能光伏发电原理

图1 太阳能光伏发电原理

  二、太阳能光伏发电原理(白话篇)

  1. 光伏电池板吸收太阳光后,将太阳辐射能转换成直流电。

  2. 光伏逆变器将直流电转变成交流电

  3. 所发的电力既可以直接存储在蓄电池中又可以通过逆变器并入电网。

  4. 电网对电能进行调度使用。

  三、太阳能光伏发电设置原理

  家用太阳能发电的设计需要考虑的因素:

  1、 家用太阳能发电在哪里使用?该地日光辐射情况如何?

  2、 系统的负载功率多大?

  3、 系统的输出电压是多少,直流还是交流?

  4、 系统每天需要工作多少小时?

  5、 如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天?

  6、 负载的情况,纯电阻性、电容性还是电感性,启动电流多大?

  7、 系统需求的数量。

太阳能光伏发电原理图

图1 太阳能发电原理图

  四、太阳能发电原理篇

  太阳能发电最简单的原理就是我们所说的化学反应,即太阳能转化为电能。这个转化过程就是太阳能辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程,通常叫做“光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。

  我们知道,当太阳光照射到半导体上时,有一部分光子被表面反射掉,其余部分要不被半导体吸收要不就被半导体透过,其中被吸收的光子,当然有一些变成热,另~些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞,于是产生电子一空穴对。这样,太阳光能就以产生电子一空穴对的形式转变为电能,再经过半导体内部的电场反应,产生一定的电流,如果把一块一块的电池半导体以各种方式连接起来则形成多股电流电压,从而输出功率。

  五、太阳能视频监控供电系统工作原理

  1、当太阳光照较强时,太阳能光伏组件产生的电流汇聚到控制器,控制器进行供电监控。太阳能光伏组件通过控制器给视频监控部件供电,同时将多于的能量储存在储能系统中。

  2、当太阳光照较弱时,太阳能储能单元板的发电满足不了视频监控需求的能量时,负载除从太阳能储能单元板获取能量以外,储能系统同时处于放电状态以满足视频监控稳定运行。

  3、当到夜间、阴天等日照条件不好的情况下,转由储能系统给视频监控供电。

  在野外安装无线监控系统由于设备安装地方偏远无法供电或者供电成本过高、供电不稳定,严重影响应用。这种情况可以采用太阳能供电来解决,太阳能供电无线视频监控系统的工作原理是太阳电池组件将太阳的光能转化为电能,太阳能充放电控制作为中心控制设备。

  一方面将太阳电池组件转化的电能存储在蓄电池组里,一方面控制蓄电池组对摄像机、无线视频传输设备以及其他负载设备供电。如果用电设备中有交流设备,通过逆变器将直流电逆变成交流电,可向交流设备提供电源。

  根据系统设备的用电需求,可输出12V/24V/36V/48/220V等不同电压,满足各种设备的供电需要,无线视频监控系统运行可靠稳定,能满足户外各种恶劣工作环境。

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  参考资料:

  1.光伏发电原理-百度百科[引用日期:2021-11-7]

  2.太阳能工作原理_太阳能发电原理_太阳能组件如何运作 | 天合光能 [引用日期:2021-11-7] 

  3.太阳能光伏发电系统有哪些,原理是什么?_电池组 [引用日期:2021-11-7]

以上就是太阳能光伏发电原理(图文)的全部内容了,如果您有太阳能光伏发电的相关问题,欢迎咨询我们。

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