太陽(yáng)能電池只有一部分是 N 型。另一部分硅摻雜的是硼，硼的外電子層只有三個(gè)而不是四個(gè)電子，這樣可得到 P 型硅?？刂破骷捌鋮?shù)設(shè)計(jì)因?yàn)殚_(kāi)關(guān)頻率遠(yuǎn)大于公用電網(wǎng)的工頻頻率，根據(jù)圖3所示的控制系統(tǒng)圖，可以得到所示a相電流閉環(huán)傳遞結(jié)構(gòu)圖。 P 型硅中沒(méi)有自由電子（“ p ”表示正電），但是有自由空穴?？昭▽?shí)際是電子離開(kāi)造成的，因此它們帶有相反（正）的電荷。它們像電子一樣四處移動(dòng)。  

在將 N 型硅與 P 型硅放到一起時(shí)，有趣的情形發(fā)生了。切記，每塊光伏電池至少有一個(gè)電場(chǎng)。公司占地35000多平方米，建筑面積8100平方米，固定資產(chǎn)2億元，公司現(xiàn)有員工450人，各類技術(shù)人員32名。沒(méi)有電場(chǎng)，電池就無(wú)法工作，而此電場(chǎng)是在 N 型硅和 P 型硅接觸的時(shí)候形成的。突然， N  側(cè)的自由電子（它們一直在尋找空穴來(lái)安身）看到了 P 側(cè)的所有空穴，然后便瘋狂地奔向空穴，將空穴填滿。

以前，從電的角度來(lái)看，我們所用的硅都是中性的。多余的電子被磷中多余的質(zhì)子所中和。缺失電子（空穴）由硼中缺失質(zhì)子所中和。當(dāng)空穴和電子在 N 型硅和 P 型硅的交界處混合時(shí)，中性就被破壞了。所以，強(qiáng)制市場(chǎng)往往被認(rèn)為是綠色電力交易的基礎(chǔ)，代表了可再生能源消費(fèi)的限度。所有自由電子會(huì)填充所有空穴嗎？不會(huì)。如果是這樣，那么整個(gè)準(zhǔn)備工作就沒(méi)有什么意義了。不過(guò)，在交界處，它們確實(shí)會(huì)混合形成一道屏障，使得 N 側(cè)的電子越來(lái)越難以抵達(dá) P 側(cè)。終會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣我們就有了一個(gè)將兩側(cè)分開(kāi)的電場(chǎng)。  

這個(gè)電場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè) 二極管 ，允許（甚至推動(dòng)）電子從 P 側(cè)流向 N 側(cè)，而不是相反。它就像一座山 —— 電子可以輕松地滑下山頭（到達(dá) N 側(cè)），卻不能向上攀升（到達(dá) P 側(cè)）。  

這樣，我們就得到了一個(gè)作用相當(dāng)于二極管的電場(chǎng)，其中的電子只能向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。讓我們來(lái)看一下在太陽(yáng)光照射電池時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

太陽(yáng)能電池陣列設(shè)計(jì)步驟 1. 計(jì)算負(fù)載 24h 消耗容量 P 。
    P=H/V
    V—— 負(fù)載額定電源
    2. 選定每天 日照 時(shí)數(shù) T(H) 。
    3. 計(jì)算太陽(yáng)能陣列工作電流。
    IP=P(1 Q)/T
    Q—— 按陰雨期富余系數(shù)， Q=0.21 ～ 1.00
    4. 確定蓄電池浮充電壓 VF 。其運(yùn)行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換輸出的電能，經(jīng)過(guò)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(fù)載，多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。
     鎘鎳 (GN) 和鉛酸 (CS) 蓄電池的單體浮充電壓分別為 1.4 ～ 1.6V 和 2.2V 。
    5. 太陽(yáng)能電池 溫度補(bǔ)償 電壓 VT 。
    VT=2.1/430(T-25)VF
    6. 計(jì)算太陽(yáng)能電池陣列工作電壓 VP 。
    VP=VF VD VT
     其中 VD=0.5 ～ 0.7
     約等于 VF
    7. 太陽(yáng)電池陣列輸出功率 WP  平板式太陽(yáng)能電板。
    WP=IP×UP
    8. 根據(jù) VP 、 WP 在硅電池平板組合系列表格，確定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的串聯(lián)塊數(shù)和并聯(lián)組數(shù)。

隨著能源消耗的不斷加快，對(duì)新能源的利用研究也在不斷的加快和提升?；谔?yáng)能電池板的直流不間斷電源設(shè)計(jì)，是提高太陽(yáng)能利用效率的一種重要方法和嘗試。光伏系統(tǒng)主要由光伏組件、光伏逆變器、光伏支架、匯流箱以及相關(guān)線纜組成。在直流不間 斷電源設(shè)計(jì)過(guò)程中，選用了蓄電池管理芯片 UC3906 ，并且科學(xué)設(shè)計(jì)了繼電器觸點(diǎn)切換系統(tǒng)，具有外圍電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定和性能可靠的優(yōu)點(diǎn)?；谔?yáng)能電池板的直流不間斷電源將在各個(gè)地區(qū)、各個(gè)領(lǐng)域中得到越來(lái)越為廣泛的應(yīng)用。

組件與陣列

前面章節(jié)所述的太陽(yáng)電池是光伏電力系統(tǒng)的基本組件。一般地，其尺寸為 幾個(gè)平方英寸，能夠產(chǎn)生約 1w 的功率。為了得到更大的功率，許多這樣的電池 串并聯(lián)后，安裝在一塊幾個(gè)平方英尺的平板 ( 組件 ) 上

太陽(yáng)能陣 列或者平板的定義為一組電氣上串并聯(lián)的幾個(gè)組件，能夠發(fā)出所需的電流和電 壓。給出了一個(gè)框架中的組件的實(shí)際構(gòu)造，該框架能夠安裝在結(jié)構(gòu)件上。

  組件安裝有多種配置 。屋頂安裝時(shí)，組件配置為可以直接放 置在屋頂上的形式。在新開(kāi)發(fā)的非晶硅技術(shù)中，光伏片被按照一比一的比例制成鵝卵石形狀，能夠取代傳統(tǒng)的屋頂鵝卵石，從而在建筑材料和勞動(dòng)力方面更 為經(jīng)濟(jì)。