太阳能发电技术考试要点.ppt

太阳能光伏发电及其应用 考试要点 考试方式： 1. 闭卷 自带纸张 2.考试时间 12月13日 （下周五上课时间） 第一章 概述 1.太阳能应用意义及背景 2. 太阳能的分布 与辐射量有关的几个物理量 1.辐照强度 2.辐照度 3.太阳高度角 4. 太阳方位角 1.辐照强度 度量太阳辐射强度的物理量。 它的物理意义是：在单位时间内，垂直投射在地球某一单位面积上的太阳辐射能量，通常用W/m2或 Kw/m2表示 2.辐照度 度量太阳辐射量大小的物理量。 它的物理意义是：在规定时间内，投射在地球某一单位面积上太阳辐射能的量值，通常用Kw.h/m2 4. 太阳方位角 太阳能的转换和利用方式有： （1）光-热转换 （2）光-化学转换 （3）光-电转换 太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称CSP）， 它们是通过聚集将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。 第二章 光伏电池及其特性 1. 单晶硅光伏电池的工作原理 (2) PN结受光照后，光伏效应 1. 等效电路中符号的说明 等效电路中符号的说明 伏安特性曲线的测量过程 （1）调节负载电阻RL，足够小，测短路电流Ιsc (short circuit current). (2)调节负载电阻RL，足够大，测开路电压（open circuit voltage）。 1.太阳电池的开路电压Uoc与电池面积大小无关，一般单晶硅太阳电池的开路电压约为450~600mV，最高可达700mV左右。 4. AM (air mass)空气质量或大气质量 第三章 光伏电池的分类 一、太阳能电池的种类 二、硅太阳能电池 三、化合物半导体 四、有机太阳能电池 五、光化学太阳能电池 1按照所用材料的不同，太阳能电池的分类？ 无机太阳能电池 半导体硅 (单晶、多晶、非晶、微晶、复合型等） 化合物半导体（GaAs、CuInSe2、CdTe、InP等） 有机太阳能电池 有机半导体（酞菁锌、聚苯胺、聚对苯乙炔等） 光化学太阳能电池（纳米TiO2等）有时也归类于有机太阳能电池 第四章 光伏发电系统 （1）控制太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。 逆变器： 在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC的电能转换成5VDC的电能。 Cell, Module and Array 36个电池片串联成的电池组件 （3）太阳能电池方阵 太阳能电池组件再经过串并联组合安装在支架上，就构成了太阳能电池方阵，可以满足负载所要求的输出功率 。 思考： 3.光伏组件与阵列中的二极管的三个作用 （2）若干光伏电池组件串联成光伏阵列时，需要在光伏组件两端并联一个旁路二极管。 4.太阳光跟踪系统 第五章 光伏阵列最大功率点跟踪 通常称为太阳电池的伏安特性曲线，也称I-V特性曲线。 负载R两端的电压U 电流 I 关系曲线 3. 如何获得光伏电池的伏安特性曲线，并说明开路电压和短路电流大小。 L （3）不断调节负载电阻RL，把光伏电池的输出电压和电流绘制下来就可以得到伏安特性曲线。 实际上，通常并不是通过计算，而是通过实验测试的方法来得到。 2.太阳电池的短路电流Isc与太阳电池的面积大小有关，面积越大，Isc越大，一般1cm2的单晶硅太阳电池Isc=16~30mA。 定义：太阳光透过大气层所通过的路程与大气铅直厚度之比,此图中为1/sinθ. θ 2.最具广泛应用潜力的三种薄膜材料 非晶Si CIGS（CuInGaSe） 碲化镉（CdTe） 1. 独立型光伏发电系统的组成部分以及各部分基本功能？ 光伏发电系统的构成 一套基本的太阳能发电系统是由太阳电池板、太阳能控制器、逆变器和蓄电池构成 在很多场合，都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。 alternating current 交流电 direct current 直流电 2. 光伏阵列的基本组合 组件 阵列/方阵 单体 （1）太阳能电池单体是光电转换的最小单元，尺寸一般为4cm2到100cm2不等。太阳能电池单体的工作电压约为0.5V, 工作电流约为20－25mA/cm2, 一般不能单独作为电源使用。 Multiple（多个的）cells (about 30-36) make a module and several modules make an array (panel) （2）将太阳能电