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太陽電池的性能參數(shù)由開路電壓、短路電流、大輸出功率、填充因子、轉換效率等組成。這些參數(shù)是衡量太陽能電池性能好壞的標志。
太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負載提供足夠的電源,就要根據(jù)用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個小時為例,介紹一下計算方法:
應計算出每天消耗的瓦時數(shù)(包括逆變器的損耗):
若逆變器的轉換效率為90%,則當輸出功率為100W時,則實際需要輸出功率應為100W/90%≈111W;若按每天使用5小時,則耗電量為111W×5h=555Wh。
計算太陽能電池板:
按每日有效日照時間為6小時計算,再考慮到充電效率和充電過程中的損耗,太陽能電池板的輸出功率應為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池板的實際使用功率。
太陽能電池主要是以半導體材料為基礎,其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光伏反應,根據(jù)所用材料的不同,太陽能電池可分為:
1、硅太陽能電池;
2、以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池;
3、功能高分子材料制備的太陽能電池;
4、納米晶太陽能電池等。
許多國家正在制訂中長期太陽能開發(fā)計劃,準備在21世紀大規(guī)模開發(fā)太陽能,美國能源部推出的是國家光伏計劃,日本推出的是陽光計劃。NREL光伏計劃是美國國家光伏計劃的一項重要的內容,該計劃在單晶硅和器件、薄膜光伏技術、PVMaT、光伏組件以及系統(tǒng)性能和工程、 光伏應用和市場開發(fā)等5個領域開展研究工作。
從長遠來看,隨著太陽能電池制造技術的改進以及新的光—電轉換裝置的發(fā)明,各國對環(huán)境的保護和對再生清潔能源的需求,太陽能電池仍將是利用太陽輻射能比較切實可行的方法,可為人類未來大規(guī)模地利用太陽能開辟廣闊的前景。
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