光伏發(fā)電的主要原理是半導體的光電效應。光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬原子內部的庫侖力做功,離開(kāi)金屬表面逃逸出來(lái),成為光電子。硅原子有4個(gè)外層電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導體;若在純硅中摻入有3個(gè)外層電子的原子如硼原子,形成P型半導體。當P型和N型結合在一起時(shí),接觸面就會(huì )形成電勢差,成為太陽(yáng)能電池。當太陽(yáng)光照射到P-N結后,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(wú)幾,其性?xún)r(jià)比將是無(wú)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(lái)的應用前景將會(huì )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(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng),由電網(wǎng)統一調配向用戶(hù)供電。但這種電站投資大、建設周期長(cháng)、占地面積大,還沒(méi)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、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn),是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。
分布式光伏發(fā)電系統的基本設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、交流配電柜等設備,另外還有供電系統監控裝置和環(huán)境監測裝置。其運行模式是在有太陽(yáng)輻射的條件下,光伏發(fā)電系統的太陽(yáng)能電池組件陣列將太陽(yáng)能轉換輸出的電能,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載,多余或不足的電力通過(guò)聯(lián)接電網(wǎng)來(lái)調節。
其作用是貯存太陽(yáng)能電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電能并可隨時(shí)向負載供電。太陽(yáng)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(cháng);c.深放電能力強;d.充電;e.少維護或免維護;f.工作溫度范圍寬;g.價(jià)格低廉。
是將直流電轉換成交流電的設備。由于太陽(yáng)能電池和蓄電池是直流電源,而負載是交流負載時(shí),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(yáng)能電池發(fā)電系統,為立負載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽(yáng)能電池發(fā)電系統。 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(jiǎn)單,造價(jià)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。正弦波逆變器成本高,但可以適用于各種負載。