太陽能電池組件功率計(jì)算方法

太陽能電池板的工作原理

         太陽能光伏電池是一種可以轉(zhuǎn)化太陽能為電能的特殊裝置，該裝置利用了光伏效應(yīng)原理。所謂光伏效應(yīng)全稱叫做半導(dǎo)體 PN 結(jié)的光生伏應(yīng)，一旦光線照射物體，物體內(nèi)部的電荷分布狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而有電流出現(xiàn)。

         太陽能光伏電池表面覆蓋一層半導(dǎo)體薄片，這種薄片與金屬薄膜極為相似。一旦陽光照射到半導(dǎo)體薄片，很大一部分太陽光就會(huì)被半導(dǎo)體所吸收。上面的數(shù)字就是系統(tǒng)的功率，目前系統(tǒng)的平均單價(jià)就算是60元/W（包括所有材料和安裝什么）的話，那么總的投入就是1700x60=102000，10萬多了。被半導(dǎo)體吸收的太陽光會(huì)轉(zhuǎn)化為兩種形式：一是轉(zhuǎn)化為熱能；二是產(chǎn)生空穴對(duì)。生成于 PN 結(jié)附近的載流子進(jìn)入空間電荷區(qū)，在內(nèi)部電場(chǎng)的作用下，電子流與空穴流分別進(jìn)入 N 區(qū)和 P 區(qū)，導(dǎo)致 N 區(qū)與 P 區(qū)分別儲(chǔ)存了過剩的電子和空穴，二者在 P—N 結(jié)附近形成光生電場(chǎng)（不同于勢(shì)壘方向）。光生電場(chǎng)不僅使勢(shì)壘電場(chǎng)減弱，而且還使 P 區(qū)和 N 區(qū)分別帶上正電和負(fù)點(diǎn)，如此一來，電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)。

在大多數(shù)應(yīng)用中，理想情況是盡可能從太陽能電池獲得電力。由于輸出功率是輸出電壓與電流的乘積，因此我們應(yīng)明確電池哪部分工作區(qū)能實(shí)現(xiàn)輸出電壓與電流乘積值，即所謂的功率點(diǎn)  (MPP) 。光能—電能的轉(zhuǎn)換太陽能電池板不是光能-化學(xué)能-電能，而是是太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能。在一種極端情況下，輸出電壓為值 (VOC) ，但輸出電流為零；在另一種極端情況下，輸出電流為值  (ISC) ，但輸出電壓為零。在上述兩種情況下，輸出電壓與電流的乘積均為零，因此， MPP  必須在兩種極端情況之間。

我們可以很容易地證明（或通過實(shí)驗(yàn)觀察到），不管在何種應(yīng)用， MPP  實(shí)際上總會(huì)出現(xiàn)在太陽能電池輸出特的轉(zhuǎn)彎處（見圖  3 ）。我想問一下2塊20瓦(36片)太陽能電池板給12伏17安蓄電池電池充電需好多個(gè)小時(shí)。實(shí)踐中的問題在于，太陽能電池  MPP  的確切位置會(huì)隨著光照和環(huán)境溫度的變化而變化，因此，為了盡可能利用太陽能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須在實(shí)際工作條件下實(shí)現(xiàn)或接近  MPP 。

材料和壽命

  當(dāng)前，晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅）是的光伏材料，其市場(chǎng)占有率在 90% 以上 , 而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期以來掌握在美、日、德等 3 個(gè)國(guó)家 7 個(gè)公司的 10 家工廠手中，形成技術(shù)、市場(chǎng)壟斷的狀況。多晶硅的需求主要來自于半導(dǎo)體和太陽能電池。3組件從傳送帶上搬下來時(shí)，注意一定要將組件抬起，不允許將組件從傳送帶上拖下來。按純度要求不同，分為電子級(jí)和太陽能級(jí)。其中，用于電子級(jí)多晶硅占 55% 左右，太陽能級(jí)多晶硅占 45% ，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽能電池對(duì)多晶硅需求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展，預(yù)計(jì)到 2008 年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級(jí)多晶硅。  1994 年全世界太陽能電池的總產(chǎn)量只有 69MW ，而 2004 年就接近 1200MW ，在短短的 10 年里就增長(zhǎng)了 17 倍。專家預(yù)測(cè)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在二十一世紀(jì)前半期將超過成為的基礎(chǔ)能源之一。