光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時,它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬原子內(nèi)部的庫侖力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個外層電子,如果在純硅中摻入有5個外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個外層電子的原子如硼原子,形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時,接觸面就會形成電勢差,成為太陽能電池。當(dāng)太陽光照射到P-N結(jié)后,電流便從P型一邊流向N型一邊,形成電流。
薄膜光伏電池具有輕薄、質(zhì)輕、柔性好等優(yōu)勢,應(yīng)用范圍非常廣泛,尤其適合用在光伏建筑一體化之中。如果薄膜電池組件效率與晶硅電池相差無幾,其性價比將是無可比擬的。在柔性襯底上制備的薄膜電池,具有可卷曲折疊、不怕摔碰、重量輕、弱光性能好等優(yōu)勢,將來的應(yīng)用前景將會更加廣闊。
并網(wǎng)光伏發(fā)電有集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是電站,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)光伏,特別是光伏建筑一體化光伏發(fā)電,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)光伏發(fā)電的主流。
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(fù)載,多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調(diào)節(jié)。
其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負(fù)載供電。太陽能電池發(fā)電對所用蓄電池組的基本要求是:a.自放電率低;b.使用壽命長;c.深放電能力強;d.充電;e.少維護(hù)或免維護(hù);f.工作溫度范圍寬;g.價格低廉。
是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源,而負(fù)載是交流負(fù)載時,逆變器是的。逆變器按運行方式,可分為立運行逆變器和并網(wǎng)逆變器。 立運行逆變器用于立運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),為立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。 逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單,造價低,但諧波分量大,一般用于幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高,但可以適用于各種負(fù)載。