太陽能光伏發電工作原理(編輯修改稿)

2025-09-11 22:14 本頁面

　

【文章內容簡介】無儲能（不帶蓄電池）系統并網太陽能光伏發電系統其工作原理是：太陽能電池方陣在太陽光輻射下發出直流電，經逆變器轉換為交流電，供用電器使用；系統同時又與電網相聯，白天將太陽能電池方陣發出的多余電能經聯網逆變器逆變為符合所接電網電能質量要求的交流電饋入電網，在晚上或陰雨天發電量不足時，由電網向住宅（用戶）供電。住宅聯網系統所在負載的電壓，在我國一般是單相 220V和三相 380V，所接入的電網為低壓商用電網。二、太陽能光伏發電系統的組成住宅用并網光伏系統圖并網太陽能光伏發電系統太陽能電池方陣目前工程上應用的太陽能電池方陣多為由一定數量的晶體硅太陽能電池組件按照聯網逆變器輸入電壓的要求串、并聯后固定在支架上組成。 (1)建筑與光伏系統相結合是將現成的平板式光伏組件安裝在建筑物的屋頂等處，引出端經過逆變和控制裝置與電網聯結，由光伏系統和電網并聯向住宅（用戶）供電，多余電力向電網反饋，不足電力向電網取用。二、太陽能光伏發電系統的組成 (2)建筑與光伏組件相結合光伏建筑一體化系統的關鍵技術問題之一，是設計良好的冷卻通風，這是因為光伏組件的發電效率隨其表面的工作溫度上升而下降。理論和實驗證明，在光伏組件屋面設計空氣通風通道，可使組件的電力輸出提高 %左右，組件的表面溫度降低 15186。C 。并網太陽能光伏發電系統太陽能電池方陣將光伏組件與建筑材料集成化。建筑物的外墻一般都采用涂料、馬賽克等材料，為了美觀，有的甚至采用價格昂貴的玻璃幕墻等。如果把屋頂、向陽外墻、遮陽板甚至窗戶等的材料用光伏器件來代替。則能作為建筑材料和裝飾材料，一舉兩得。二、太陽能光伏發電系統的組成三、太陽能光伏發電的工作原理半導體物理知識固體材料按照它們導電能力的強弱，可分為超導材料、導體材料、絕緣體材料和半導體材料 ?導體：導電能力強的物體，電阻率在 108～ 106Ωm 的范圍內（金、銀、銅、鐵、鋁等） ?絕緣體：導電能力弱或基本上不導電的物體，電阻率在108～ 1020Ωm 的范圍內（橡膠、塑料、木材、玻璃等） ?半導體：導電能力介于導體和絕緣體之間的物體，電阻率在 105～ 107Ωm 的范圍內（鍺、硅、砷化稼、硫化鎘等）禁帶、價帶和導帶導帶價帶金屬導帶價帶禁帶 Eg 導帶價帶禁帶 Eg 半導體絕緣體十分之幾 eV～ 4eV 5eV～ 10eV 三、太陽能光伏發電的工作原理 +4 +4 +4 +4 +5+4 +4 +4 +4 +4 N型摻雜原子自由電子 N型半導體三、太陽能光伏發電的工作原理 N型半導體在本征半導體中摻入五價雜質元素，例如磷，可形成 N型半導體 ,也稱電子型半導體。因五價雜質原子中只有四個價電子能與周圍四個半導體原子中的價電子形成共價鍵，而多余的一個價電子因無共價鍵束縛而很容易形成自由電子。在 N型半導體中自由電子是多數載流子 ,它主要由雜質原子提供；空穴是少數載流子 , 由熱激發形成。由于磷原子在晶體中起釋放電子的作用，所以稱之為施主雜質，也叫 n型雜質三、太陽能光伏發電的工作原理 +4 +4 +4 +4 +3+4 +4 +4 +4 +4 P型摻雜原子空穴 P型半導體三、太陽能光伏發電的工作原理 P型半導體在本征半導體中摻入三價雜質元素，在本征半導體中摻入三價雜質元素，如硼、鎵、銦等形成了 P型半導體，也稱為空穴型半導體。因三價雜質原子在與硅原子形成共價鍵時，缺少一個價電子而在共價鍵中留下一空穴。 P型半導體中空穴是多數載流子，主要由摻雜形成；電子是少數載流子，由熱激發形成。由于硼原子在晶體中起接受電子而產生空穴的作用，所以稱之為受主雜質，也叫 P型雜質三、太陽能光伏發電的工作原理 pn結在一塊半導體晶體上，通過某些工藝過程，使一部分呈 p型（空穴導電），一部分呈 n型（電子導電），則該 p型和 n型半導體界面附近的區域，就叫做 pn結＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋

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