本科毕业设计（论文）
太阳能光伏发电系统
摘要：能源是现代社会存在和发展的 基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能光伏发电系统（Solarpowersystem）的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。同时，太阳能光伏发电系统分类，一种是集中式，如大型西北地面光伏发电系统；一种是分布式（以gt;6MW为分界），如工商企业厂房屋顶光伏发电系统，民居屋顶光伏发电系统。文章在阐述太阳能光伏发电系统简介的基础上,介绍了太阳能电池,分析了太阳能光伏系统在国际及国内的现状，为其研究及应用提供相应的参考。
关键词：太阳能;光伏发电;太阳能电池;现状;应用;
- 太阳能光伏系统概述
- 太阳能光伏发电原理。
太阳能光伏发电利用了太阳能天池的光生伏打效应，从而将太阳光的辐射直接转化成电能。当物体受到阳关的照射时，物体的电荷分布会发生变化，从而产生电动势，光伏发电就是利用了这个原理[1]。发电时太阳光照射半导体的PN节，PN节的两边就会出现光生电压，这就是光生伏打效应。
- 光伏发电系统的种类。
光伏系统由太阳能电池组件、充放电控制器、逆变器和检测仪表等构成，根据不同的用途和不同的应用环境，还可以细分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合体统。离网光伏发电系统多使用在偏远山区、海岛、荒漠地带等等，这些位置的最大特点就是与电网的距离较远，使用光伏发电系统就可以为少量用户供电[2]。并网光伏发电系统将光伏发电和电网相连，可以调整电网的高峰，并减少电网建设的投入，具有很强的灵活性，这种技术也正常成为光伏技术发展的主流。混合系统具有很强的适应性，结合了不同发电方式的优点，充分使用太阳能，但是这种方式控制非常复杂，必须有独立的系统才能有效维护。
- 太阳能光伏的发电特性。
首先，由于其能量来源是太阳，使得发电非常清洁，并且还不存在资源枯竭的问题，也不会因为市场因素导致原料变动从而造成发电成本的变化。其次，这种发电方法受到的限制很小，太阳光在任何地方都存在，使得光伏发电具有较强的通用性。最后，光伏发电的设备比较简单，不需要太多的维护，也不会在发电过程中产生垃圾。但是光伏发电受到时间因素的影响很大，在夜间并不能工作，季节、天气等因素等变化也会影响到发电量。
- 现有太阳能电池种类
（一）单晶硅太阳能电池
单晶硅太阳能电池的结构主要包括正面梳状电极、减反射膜、N型层、PN结、P型层、背面电极等。单晶硅太阳能电池广泛用于空间和地面，这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料。将单晶硅棒切成片，经过一系列的半导体工艺形成PN结。然后采用丝网印刷法做成栅线，经过烧结工艺制成背电极，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片即可按所需要的规格用串联和并联的方法组装成太阳能电池组件(太阳能电池板)，构成一定的输出电压和电流。最后用框架进行封装，将太阳能电池组件组成各种大小不同的太阳能电池阵列。目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，实验室成果也有20%以上的。
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