发布时间:2021-07-03 12:00来源:www.51edu.com作者:畅畅
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地面太阳电池发电系统
太阳电池发电系统(又称光伏发电系统),按其使用场所不同,可分为空间应用和地
面应用两大类。在地面可以作为独立的电源使用,也可以与风力发电机或柴油机等组成混合
发电系统,还可以与电网联接,向电网输送电力。目前应用比较广泛的光伏发电系统主要是
作为地面独立电源使用。
通常的独立光伏发电系统主要由太阳电池方阵、蓄电池、控制器以及阻塞二极管组成。
太阳能电池是一种具有光电转换特性的半导体器件,它直接将太阳辐射能转换成直流电,是光伏发电的最基本单元。太阳电池特有的电特性是借助在晶体硅中掺入某些元素(例如 磷或硼等)。从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡,形成具有特殊电性能的半导体材料。在阳光照射下,具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷,这些自由电荷定向移动并积累,从而在其两端形成电动势,当用导体将其两端闭合时便产生电流。这种现象被称为“光生伏打效应”,简称光伏效应。
目前应用最广的属单晶硅太阳能电池,它由两层半导体材料组成,其厚度大约0.25MM,形成两个区域:一个正电荷区,一个负电荷区。负区位于电池的上层,在这一层强迫渗透磷、硼等元素并与硅粘在一起。正区置于电池表层的下面,正负界面区域称为P-N结。制造电池时P-N结被赋予了恒定的物理特性。当阳光投射到电池内保持松散状态的电子时,这些靠近P-N结的电子将朝电池的表层流动,用金属线将太阳能电池的正伏级与伏载相连时,在外电路就形成了电流。每个太阳能电池基本单元P-N结处的电动势大约为0.5V,此电压值大小与电池片的尺寸无关。太阳能电池的输出电流受自身面积和日照强度的影响,面积较大的电池能够产生较强的电流。
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