太阳能led灯课程设计.doc

课程设计（论文） 专 业 班 次 姓 名 指导老师 四川建筑职业技术学院学院 二0一 2 年 第一章 绪论 1.1能源形势 随着社会生产的日益发展，人类步入了21世纪，社会发展对能源的需求大幅度提高，全球范围内的能源危机也日益突出。传统的能源，尤其是煤炭、石油、天然气三大化石燃料更是有限，不合理地使用传统能源，它们在21世纪内就会濒临枯竭，产生能源危机，还会造成全球的环境问题。这类常规能源不仅枯竭有期，不能再生，它的利用还带来了温室效应和环境污染等问题。能源危机已经成为制约社会发展的重要问题。目前，开发利用可再生绿色能源是解决能源问题的一个重要途径。开发和利用新能源己成为迫在眉睫的重要课题。随着化石能源的减少，其价格也会提高，将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。在矿物资源有限，并且污染愈演愈烈阻碍人类发展的情况下，发展清洁、高效、有再生循环能力的环保新能源己成为科学发展的必然。因此自然能发电技术的应用受到越来越普遍的重视，洁净廉价的太阳能正适合作为可再生的替代能源。 太阳能可谓是地球上取之不尽，用之不竭的清洁能源，它以光辐射的形式每秒向太空发射约3.8×MW的能量，其中有22亿分之一投射到地球。到达地球大气层外的太阳辐射能在132.8-141.8MW /之间，被大气反射、散射和吸收之后，约有70%投射到地面。地球上一年中接收到的太阳辐射能高达1.8kWh，是全球能耗的数万倍。太阳传送到地球上的能量，每40秒就有相当于210亿桶石油的能量，约等于全球一天的能源消耗。充分利用太阳能具有持续供能和环保双重伟大的意义。太阳能具有广泛性、分散性的特点，具备可绿色清洁和持续发展双重优势，是社会公认的理想替代能源。 当前开发利用的可再生能源包括水能、风能、地热、生物能、海洋能及太阳能等。而目前研究较广，实现可能性好的是太阳能发电技术。利用太阳能发电具有以下一些优点： (1)安全、无噪声及其它公害。不产生任何固体、液体和气体有害废弃物，噪音几乎没有，无环境污染和公害问题。 (2)太阳能电池使用寿命长，可靠性高，使用方便。太阳能电源很少用到运动部件，工作可靠。而且晶体硅的寿命可达20年以上，目前已有数千套太阳能系统的运行先例。 (3)安装维护简单，运行成本低。 (4)兼容性好，太阳能发电可以与其他能源配合使用。 (5)标准化程度比较高，可由组件的串并联满足不同用电需要，通用性强。 (6)应用范围广等。 基于以上优点，太阳能发电技术己成为研究热点。太阳能的利用正在成为世界电力发展的主潮流之一。其应用范围不断扩大，市场迅速发展，产业已达规模化、自动化阶段，预计将成为火力发电的主要竞争者之一，前景十分广阔。 太阳能开发利用技术发展得很快，特别是70年代爆发的世界性的石油危机，其有力促进了太阳能的开发利用。20世纪70年代后，人们开始采用廉价的非晶硅材料制造太阳能电池，探索新的制造技术。经过多年研究，已经研制出单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、薄膜电池和多种化合物电池，电池的转换效率显著提高了，生产成本也不断下降。利用太阳能的方式有很多，主要有“太阳能发电”、“太阳能热利用”、“太阳能动力利用”、“太阳能光化利用”、“太阳能生物利用”和“太阳能光一光利用”等。因电能是现代工业中最常用的直接能源，由太阳能直接转化成电能是太阳能利用中的最具有前景的方式，而太阳能光伏发电是其最重要的形式。 截止到2000年底全世界光伏保有量已超过1000MW。各国纷纷建立太阳能供电的“屋顶计划”，上万家用户实现了光伏供电。目前我国在西藏、新疆等地建设较大的太阳能光伏电站，解决光照充足、电网达不到的边远地区用电问题。 1.2 太阳能及太阳能发电 1.2.1太阳能与光伏技术 随着社会经济的飞速发展，社会生活质量的不断提高，人类对能源的需求也越来越旺盛，能源已经成为人类社会存在和发展的重要物质基础。传统以“煤炭、石油”为代表的化石类能源因为其带来的污染问题而日益受到挑战，化石能源不可再生，最终将被耗尽。化石能源的大量开发和使用造成了全球气候变暖和日益严重的环境污染，这是一个无可争议的事实。目前，由于大量使用矿物燃料，人类每天向大气中排放约1亿吨温室气体，加剧了地球的温室效应。在过去100年中，导致全球平均气温上升和全球海平面的上升，如果不对温室气体采取减排措施，从21世纪初起，全球平均气温每10年将升高0.2℃。气温的升高不可避免地使极地冰层融解，引起海平面的上升。海平面上升将淹没海拔较低的港口与岛屿，严重影响人类社会生存和发展。此外，二氧化硫的大量排放也加剧了酸雨等灾害性