文档介绍:光伏发电原理
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一般来说,离网型太阳能光伏发电系统由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、逆变器等部分组成。
太阳能电池单体是光器按输出波形可分方波逆变器和正弦逆变器,方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几白瓦以下和对谐波要求的系统,正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。
对于小型的太阳能发电系统,只要求简单的测量,如蓄电池电压和充放电电流。对于中大型太阳能光伏电站,往往还要测量太阳辐射、环境气温、充放电电n华m寺。
联网型太阳能光伏发电系统可分为集中式大型联网光伏系统(大型联网光伏电站)和分散式小型联网光伏系统(住宅联网型光伏系统)两类。
大型联网光伏电站所发电能直接输送到电网上,由电网统一调配向用户供电,但建设投资大,建设周期长,控制配电复杂,占用大片土地,发电成本高,发展较慢。
住宅联网型光伏系统所发的电能直接分配到住宅的用电负载上,多余或不足的电力通过连接电网来调节。
太阳能电池方阵是联网型光伏系统的主要部件,有其将接收到的太阳光能直接转换为电能,其单体同离网型太阳能电池单体相同。
住宅联网型光伏系统的突出特点是与建筑相结合,按结合方式可分为建筑与光伏系统相结合(BAPV和建筑和光伏组件相结合(BIPV两种型式。BAPV是光伏与建筑相结合的第一步,是将现成的平板式光伏组件安装在建筑物的屋顶等处。BIPV是光伏与建筑相结合的进一步目标,是将光伏器件和建筑材料集成化,把屋顶、向阳外墙、遮阳板甚至窗户的材料用光伏器件来代替,既能作为建筑材料和装饰材料,乂能发电,使光伏系统的造价降低,发电成本下降。
联网逆变器是联网型光伏系统的核心部件和技术关键,联网逆变器于独立逆变器的不同之处在于它不仅可将太阳能电池方阵发出的直流电转换为交流电,并且还可以对转换的交流电的频率、电压、电流、相位、有功与无功、同步、电能品质等进行控制。联网逆变器包括三部分(1)逆变系统其功能是采用大功率晶体管将直流高速切割,并转换为交流。(2)控制部分有电子回路组成,作用是控制逆变部分(3)保护部分有电子回路组成,作用是在逆变器内部故障时保护设备。
完全纯净的具有晶体结构的半导体,用的最多的是硅和金者,它们各有四个价
电子,都是四价元素
硅的微观结构图
,磷原子参加共价键结构只需四个价电子,多余的一个价电子很容易挣脱磷原子核的束缚成为自由电子。P型半导体是在硅和金者晶体中掺入少量硼(或其他三价元素),每个硼原子只有三个价电子,在构成共价键结构时将因缺少一个电子而产生一个空位。
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P型和N型半导体微观结构图
(P)型半导体的局部再掺浓度较大的三价元素使其变为P(N)型半导体,在P型半导体和N型半导体的交界处就形成了一个特殊的薄层,称为PN结。其微观结构如图,PN结具有单向导电性。
P型辛母#N中半策室倒电削正空