《光伏技术教程》课件.pptVIP

光伏技术教程

什么是光伏系统？定义光伏系统，也称为太阳能光伏系统，是一种将太阳光直接转换为电能的系统。它利用光伏效应，将太阳能转化为直流电，再通过逆变器将直流电转换为交流电，从而实现供电。核心组件光伏系统主要由太阳能电池板、逆变器、蓄电池、控制器、支架等组成。太阳能电池板是核心组件，负责将太阳光转化为电能。应用场景

光伏系统的主要组成部分太阳能电池板太阳能电池板是光伏系统的核心部件，将太阳能转化为直流电。它们通常由多个太阳能电池串联或并联组成，并封装在框架内。光伏逆变器光伏逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，以便与电网连接或为负载供电。它还负责调节电压和频率，确保电网的安全和稳定。支架系统支架系统是支撑太阳能电池板的结构，确保电池板能够有效地吸收太阳能并保持稳定。它们可以根据安装环境和电池板类型进行不同的设计。其他组件

太阳能电池的基本原理1光电效应光子撞击硅原子2电子跃迁电子从价带跃迁到导带3电流产生电子流动形成电流

常见的光伏电池材料单晶硅电池单晶硅电池采用单晶硅材料制成，具有效率高、性能稳定、寿命长的优点，但成本相对较高。广泛应用于高效率光伏系统中。多晶硅电池多晶硅电池采用多晶硅材料制成，成本相对较低，但效率略低于单晶硅电池，应用广泛。薄膜电池

单晶硅电池单晶硅电池是光伏发电领域应用最广泛的电池类型之一。它采用单晶硅材料制成，具有更高的能量转换效率，寿命更长，以及更好的温度系数等优点。其内部结构主要包括硅晶片、PN结、金属电极等部分。

多晶硅电池多晶硅电池是目前应用最广泛的光伏电池类型之一。与单晶硅电池相比，多晶硅电池的制造工艺相对简单，成本也更低。多晶硅电池的硅晶体结构不规则，导致其光电转换效率略低于单晶硅电池，但其价格优势使其在市场上占有重要地位。多晶硅电池具有以下特点:生产成本低效率相对较低

薄膜电池薄膜电池是一种利用薄层半导体材料制成的光伏电池，与传统的硅基电池相比，薄膜电池具有以下特点：材料成本低：薄膜电池使用的材料量较少，因此制造成本相对较低。生产工艺简单：薄膜电池的生产工艺相对简单，可以采用卷对卷生产方式，提高生产效率。柔性可弯曲：薄膜电池可以制成柔性的，可以应用于各种曲面或不规则表面。低光照条件下效率更高：薄膜电池在低光照条件下比传统硅基电池效率更高，更适合应用于光照条件不佳的地区。

光伏电池的性能参数

光伏电池的等效电路模型光伏电池的等效电路模型可以帮助我们更深入地理解光伏电池的工作原理，以及影响其性能的因素。常用的等效电路模型包括以下几种：***单二极管模型**：是最常用的模型，它包含一个电流源、一个二极管、一个串联电阻和一个并联电阻。***双二极管模型**：在单二极管模型的基础上，增加了一个额外的二极管来更好地模拟光伏电池的特性。***改进模型**：更复杂，包含更多的组件来模拟光伏电池的不同物理过程。

光伏电池的I-V特性曲线电流-电压特性曲线光伏电池的I-V特性曲线描述了电池在不同电压下输出电流的变化关系。曲线形状通常呈S形，包含以下关键点：短路电流(Isc):当电压为零时，电池输出的最大电流。开路电压(Voc):当电流为零时，电池输出的最大电压。最大功率点(MPP):电压和电流的乘积最大，对应于电池输出的最大功率。影响因素光伏电池的I-V特性曲线会受到多种因素的影响，包括：光照强度：光照越强，短路电流和开路电压都越高。电池温度：温度升高会导致短路电流略微增加，但开路电压和最大功率点会下降。

光伏电池的影响因素光照强度光照强度是影响光伏电池性能的最主要因素。光照强度越高，光伏电池的输出电流和功率就越大。然而，光照强度过高也会导致光伏电池的温度升高，从而降低其效率。温度温度对光伏电池的性能也有很大的影响。温度升高会导致光伏电池的输出电流和功率下降，而温度降低会导致光伏电池的输出电流和功率上升。因此，在设计光伏系统时需要考虑温度对光伏电池性能的影响，并采取相应的措施进行温度控制。阴影

光强与光伏电池性能的关系光强与电流的关系光伏电池的光电流与光强成正比。光强越高，电池产生的光电流越大，电池输出功率也越大。当光强低于一定值时，电池将无法正常工作。光强与电压的关系光强对电池的开路电压影响较小，但对短路电流影响较大。在光强较低时，电池的输出电压会略微下降，但当光强达到一定值后，电压将基本保持稳定。光强与效率的关系

温度与光伏电池性能的关系1温度升高效率下降2开路电压降低3短路电流轻微上升温度对光伏电池的性能有显著影响。随着温度的升高，光伏电池的效率会下降。这是因为温度升高会导致半导体材料的能带结构发生变化，从而降低了光伏电池的电流和电压。

阴影对光伏电池性能的影响1光伏电池遮挡当光伏电池被遮挡时，受遮挡部分的光照强度降低，导致电流输出减少，进而影响整个电池板的效率。2局部热