太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如果要讓太陽能發(fā)電系統(tǒng)輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。

系統(tǒng)分類

　　太陽能發(fā)電系統(tǒng)分為離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及分布式發(fā)電系統(tǒng)：

　　1、離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，如輸出電源為交流220V或110V，還需要配置逆變器。

　　2、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就是太陽能組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)過并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合市電電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)電站一般都是國家級電站，主要特點是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。但這種電站投資大、建設(shè)周期長、占地面積大，還沒有太大發(fā)展。而分散式小型并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點，是并網(wǎng)發(fā)電的主流。

　　3、分布式發(fā)電系統(tǒng)，又稱分散式發(fā)電或分布式供能，是指在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，以滿足特定用戶的需求，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。

　　分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本設(shè)備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流匯流箱、直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜等設(shè)備，另外還有供電系統(tǒng)監(jiān)控裝置和環(huán)境監(jiān)測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能，經(jīng)過直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網(wǎng)逆變器逆變成交流電供給建筑自身負載，多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。

折疊系統(tǒng)

　　可移動的折疊式太陽能發(fā)電系統(tǒng)，主要由箱體（1）、太陽能電池板（2）、U型槽邊框（3）、滑輪組

　　（4）、箱體內(nèi)滑軌（5）、箱體內(nèi)滑軌支架（6）、箱體車輪支座（7）、箱體車輪（8）、隔離保護墊（9）、箱體外滑軌（10）、箱體外滑軌支架（11）和三相鏈接件（12）組成，其特征在于：太陽能電池板（2）、U型槽邊框（3）、滑輪組（4）、箱體內(nèi)滑軌（5）、箱體內(nèi)滑軌支架（6）、隔離保護墊（9）、箱體外滑軌（10）、箱體外滑軌支架（11）和三相鏈接件（12）設(shè)置在箱體（1）內(nèi)，箱體車輪支座（7）和箱體車輪（8）設(shè)置在箱體（1）底板（11）外底面，呈一體式的箱體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，供電量大，能夠快速完成安裝使用和快速撤離現(xiàn)場。

相關(guān)組成

　　太陽能電池板

　　分類

　　晶體硅電池板：多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。

　　非晶硅電池板：薄膜太陽能電池、有機太陽能電池。

　　化學(xué)染料電池板：染料敏化太陽能電池。

　　（1）單晶硅太陽能電池

　　單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達到24%，這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝，因此其堅固耐用，使用壽命一般可達15年，最高可達25年。

　　（2）多晶硅太陽能電池

　　多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右(2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶硅太陽能電池)。從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。

　　（3）非晶硅太陽能電池

　　非晶硅太陽電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，國際先進水平為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時間的延長，其轉(zhuǎn)換效率衰減。

　　（4）多元化合物太陽電池

　　多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽電池。各國研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種：a)硫化鎘太陽能電池b)砷化鎵太陽能電池c)銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In,Ga)Se2薄膜太陽能電池)

　　Cu(In,Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽光吸收材料，具有梯度能帶間隙（導(dǎo)帶與價帶之間的能級差）多元的半導(dǎo)體材料，可以擴大太陽能吸收光譜范圍，進而提高光電轉(zhuǎn)化效率。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計出光電轉(zhuǎn)換效率比硅薄膜太陽能電池明顯提高的薄膜太陽能電池?？梢赃_到的光電轉(zhuǎn)化率為18%，而且，此類薄膜太陽能電池，未發(fā)現(xiàn)有光輻射引致性能衰退效應(yīng)（SWE），其光電轉(zhuǎn)化效率比商用的薄膜太陽能電池板提高約50~75%，在薄膜太陽能電池中屬于世界的最高水平的光電轉(zhuǎn)化效率。

控制器

　　太陽能控制器是由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關(guān)功率管等組成。

　　■主要特點：

　　1、使用了單片機和專用軟件，實現(xiàn)了智能控制；2、利用蓄電池放電率特性修正的準確放電控制。放電終止電壓是由放電率曲線修正的控制點，消除了單純的電壓控制過放的不準確性，符合蓄電池固有的特性，即不同的放電率具有不同的終止電壓。3、具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等全自動控制；以上保護均不損壞任何部件，不燒保險；4、采用了串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%，增加了用電時間；過放恢復(fù)的提升充電，正常的直充，浮充自動控制方式使系統(tǒng)由更長的使用壽命；同時具有高精度溫度補償；5、直觀的LED發(fā)光管指示當(dāng)前蓄電池狀態(tài)，讓用戶了解使用狀況；6、所有控制全部采用工業(yè)級芯片（僅對帶I工業(yè)級控制器），能在寒冷、高溫、潮濕環(huán)境運行自如。同時使用了晶振定時控制，定時控制精確。7、取消了電位器調(diào)整控制設(shè)定點，而利用了E方存儲器記錄各工作控制點，使設(shè)置數(shù)字化，消除了因電位器震動偏位、溫漂等使控制點出現(xiàn)誤差降低準確性、可靠性的因素；8、使用了數(shù)字LED顯示及設(shè)置，一鍵式操作即可完成所有設(shè)置，使用極其方便直觀的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項；

蓄電池

　　蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。太陽能蓄電池是‘蓄電池’在太陽能光伏發(fā)電中的應(yīng)用，采用的有鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。國內(nèi)被廣泛使用的太陽能蓄電池主要是：鉛酸免維護蓄電池和膠體蓄電池,這兩類蓄電池，因為其固有的“免”維護特性及對環(huán)境較少污染的特點,很適合用于性能可靠的太陽能電源系統(tǒng),特別是無人值守的工作站。

逆變器

　　為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。

　　逆變器又分為離網(wǎng)逆變器和并網(wǎng)逆變器。

設(shè)計因素

　　太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮的因素：

      1、太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何？

　　2、系統(tǒng)的負載功率多大？

　　3、系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？

　　4、系統(tǒng)每天需要工作多少小時？

　　5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？

　　6、負載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動電流多大？

　　7、系統(tǒng)需求的數(shù)量。

太陽能電池

電池生產(chǎn)

　　世界已有近200家公司生產(chǎn)太陽能電池，但生產(chǎn)設(shè)備廠主要在日企之手。

　　韓國三星、LG都表示了積極參與的愿望，中國海峽兩岸同樣十分熱心。據(jù)報道，我國臺灣2008年結(jié)晶硅太陽能電池生產(chǎn)能力達2．2GW，以后將以每年1Gw生產(chǎn)能力擴大，當(dāng)年并開始生產(chǎn)薄膜太陽能電池，將大力增強，臺灣期待向歐洲“太陽能電池大國”看齊。2010年各國及地區(qū)有1GW以上生產(chǎn)計劃的太陽能電池廠商有日本Sharp，德國Q—Cells，Scho~Solar，挪威RWESolar，中國SuntechPower等5家公司，其余7家500MW以上生產(chǎn)能力的公司。

電池市場

　　世界太陽能電池市場高歌猛進，一片大好，但百年不遇的金融風(fēng)暴帶來的經(jīng)濟危機，同樣是壓在太陽能電池市場頭上的一片烏云，主要企業(yè)如德國Q—Cells的業(yè)績應(yīng)聲下調(diào)，世界太陽電地市場也會因需求疲軟、石油價格下降而競爭力反提升等不利因素而下挫。但與此同時，人們也看到美國．奧巴馬上臺后即將施行GreenNewDeal政策，包括其內(nèi)的綠色能源計劃可有1500億美元的補助資金，日本也將推行補助金制度來繼續(xù)普及太陽能電池的應(yīng)用。

　　當(dāng)前，中國太陽能電池企業(yè)之前約90%的產(chǎn)量供應(yīng)海外市場，主要面向歐洲國家及美國，但隨著歐債危機持續(xù)發(fā)酵，美國商務(wù)部也于2012年3月份作出了對華太陽能電池產(chǎn)品反補貼調(diào)查的初裁，認定中國涉案企業(yè)存在2.9%-4.73%不等的補貼幅度，并追溯90天征稅。這些因素直接影響到了這些企業(yè)的業(yè)績，因此相關(guān)企業(yè)及時做出了經(jīng)營戰(zhàn)略調(diào)整，轉(zhuǎn)投中國本土市場。2011年7月，中國政府公布了太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價，受此影響，多家企業(yè)開始計劃在國內(nèi)興建大規(guī)模太陽能發(fā)電站，中國太陽能電池企業(yè)將重點轉(zhuǎn)向開拓本土市場。中國有800多家太陽能電池企業(yè)，預(yù)計今后在本土市場的競爭將十分激烈。

太陽能使用

　　太陽能的使用主要分為幾個方面：家庭用小型太陽能電站、大型并網(wǎng)電站、建筑一體化光伏玻璃幕墻、宇翔太陽能路燈、風(fēng)光互補路燈、風(fēng)光互補供電系統(tǒng)等，主要的應(yīng)用方式為建筑一體化和風(fēng)光互補系統(tǒng)。

優(yōu)點

　　1、太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射能，能夠滿足全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽能光伏系統(tǒng)，所發(fā)電力就可以滿足全球的需要。太陽能發(fā)電安全可靠，不會遭受能源危機或燃料市場不穩(wěn)定的沖擊；

　　2、太陽能隨處可處，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路的損失；

　　3、太陽能不用燃料，運行成本很低；

　　4、太陽能發(fā)電沒有運動部件，不易用損壞，維護簡單，特別適合于無人值守情況下使用；

　　5、太陽能發(fā)電不會產(chǎn)生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環(huán)境無不良影響，是理想的清潔能源；

　　6、太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活，而且可以根據(jù)負荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費。

缺點

　　1、地面應(yīng)用時有間歇性和隨機性，發(fā)電量與氣候條件有關(guān)，在晚上或陰雨天就不能或很少發(fā)電；

　　2、能量密度較低，標(biāo)準條件下，地面上接收到的太陽輻射強度為1000W/M^2。大規(guī)格使用時，需要占用較大面積；

　　3、價格仍比較貴，為常規(guī)發(fā)電的3~15倍，初始投資高。

應(yīng)用領(lǐng)域

　　一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；（3）光伏水泵：解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。

　　二、交通領(lǐng)域如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。

　　三、通訊/通信領(lǐng)域：太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機、士兵GPS供電等。

　　四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象/水文觀測設(shè)備等。

　　五、家庭燈具電源：如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。

　　六、光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風(fēng)光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。

　　七、太陽能建筑將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來的大型建筑實現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)展方向。

　　八、其他領(lǐng)域包括：（1）與汽車配套：太陽能汽車/電動車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設(shè)備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。

特點

　　一、太陽能取之不盡，用之不竭。據(jù)估算，一年之中投射到地球的太陽能，其能量相當(dāng)于137萬億噸標(biāo)準煤所產(chǎn)生的熱量，大約為全球一年內(nèi)利用各種能源所產(chǎn)生能量的兩萬倍。

　　二、太陽能在轉(zhuǎn)換過程中不會產(chǎn)生危及環(huán)境的污染。

　　三、太陽能資源遍及全球，可以分散地、區(qū)域性地開采。我國約有2/3的地區(qū)可以較好利用太陽能資源。

　　四、光伏發(fā)電是間歇性的，有陽光時才發(fā)電，且發(fā)電量與陽光的強弱成正比關(guān)系。

　　五、光伏發(fā)電是靜態(tài)運行，沒有運動部件，壽命長，無需或極少需要維護。

　　六、光伏系統(tǒng)模塊化，可以安裝在靠近電力消耗的地方，在遠離電網(wǎng)的地區(qū)，可以降低輸電和配電成本，增加供電設(shè)施的可靠性。

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