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太陽能光伏—建筑一體化的研究進展(已修改)

2026-07-05 13:27 本頁面

　

【正文】太陽能光伏—建筑一體化（BIPV）的研究進展隨著2005年2月16號限制各國排放工業廢氣以控制全球氣候變暖的《京都議定書》的正式生效，如何實現環境保護的可持續發展成為全球最強的呼聲。中國作為發展中國家，能源消耗逐年以驚人的速度增長，而建筑作為能耗大戶(發達國家的建筑能耗一般占到全國總能耗的1／3以上)，其節能效益則變得尤其重要。　　1 太陽電池原理　　半導體根據導電機理的不同可分為P型半導體和N型半導體。當太陽光照射到半導體時，半導體中的電子被激發而移動，失去電子的地方就形成空穴。P型半導體和N型半導體結合在一起在半導體中形成“勢壘”。由P型半導體產生的電子向N型層移動，由N型層中產生空穴向P型層移動。P型層中由于帶有正電荷的空穴數目增多而帶正電； N型層中由于帶負電荷的電子數目增多而帶負電。當達到穩定狀態時，在半導體兩端產生電壓，稱為太陽電池的開路電壓。當用導　　線連接半導體兩端時，光電流在外部回路中流動，稱為短路電流[2]。　　最基本的太陽電池是由P—N結構構成的。圖1為典型光電池的剖面圖。　　圖1 典型光電池的剖面圖[1] 　　（光線的光子產生自由電子，頂部金屬網格和底部金屬板通過外電路收集和返還自由電子）2 光伏發電系統[1] 　　光伏發電系統統按其系統配置可分為獨立式（stand—alone）連接電網式（grid—alone）2種。　　當不可能或沒必要與電網連接時，獨立式光電系統（stand—alone systems）較適用（圖2）。這種系統白天產生的多余電能儲存在電池組中，以備夜間及昏暗多云天使用。　　圖2獨立式光電系統[1] 　　（一個獨立式系統需要電池儲存電力以供夜間使用，還需要一個將直流電變成交流電的反用換流器）　　　　當有電網時，就不需電池組儲能了。因為電網已經充當了一個大的蓄電池的作用。連接電網式如圖3所示。當太陽能電池板供電不足時，由電網向用戶供電，相反的，若太陽能電池板供電大于用戶需求，剩余的電可通過直交流逆變換器輸送到電網。只需在連接電網時安裝一塊雙向計量電度表即可解決電力收費的問題。這種系統特別適合于已有電網供電的用戶，

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