Het principe van de stroomopwekking van het zonnepaneel
Fotovoltaïsche stroomopwekking van het zonnepaneel is een technologie die het fotovoltaïsche effect van de halfgeleiderinterface gebruikt om lichte energie direct om te zetten in elektrische energie. Het belangrijkste element van deze technologie is de zonnecel. Nadat de zonnecellen in serie zijn aangesloten, kunnen ze worden verpakt en beschermd om een grote - gebied zonnecelmodule te vormen, en vervolgens gecombineerd met stroomcontrollers en andere componenten om een fotovoltaïsche stroomopwekkingapparaat te vormen.
Fotovoltaïsche stroomopwekking fotovoltaïsch effect
"Als het licht op de zonnecel schijnt en het licht wordt geabsorbeerd in de interfacelaag, kunnen fotonen met voldoende energie elektronen opwinden van covalente bindingen in p {- type silicium silicium en n - type silicium, zodat elektron - gaten paren worden gegenereerd. van ruimtekosten. De elektronen gaan naar de positief geladen N -zone en de gaten naar de negatief geladen P -zone.
Door de ladingscheiding van de interfacelaag zal een uiterlijke testbare spanning worden gegenereerd tussen het P -gebied en het N -gebied. Op dit moment kunnen elektroden aan beide zijden van de siliciumwafer worden toegevoegd en worden aangesloten op een voltmeter. Voor kristallijne silicium zonnecellen is de typische waarde van de open circuitspanning 0,5 tot 0,6 V. Hoe meer elektron - gatparen gegenereerd door het licht op de interfacelaag, hoe groter de stroom. Hoe meer lichte energie de interface -laag absorbeert, hoe groter de interface -laag, dat wil zeggen, hoe groter het celgebied, en hoe groter de stroom gevormd in de zonnecel.
Het principe van fotovoltaïsche stroomopwekking
Zonlicht schijnt op de Semiconductor PN Junction om nieuw gat te vormen - elektronenparen. Onder de actie van het gebouwde - in het elektrische veld in de pn -knooppunt, stromen gaten van de n - zone naar de p - zone, en elektronen van de p - zone naar de n {{- zone, die worden gevormd na het circuit wordt gevormd in de stroom. Dit is het werkende principe van fotovoltaïsche effect zonnecellen.
Licht - naar - elektriciteit Directe conversiemethode Deze methode gebruikt het fotovoltaïsche effect om zonnestralende energie direct om te zetten in elektrische energie. Het basisapparaat voor licht - tot - elektriciteitsconversie is zonnecellen. Een zonnecel is een apparaat dat zonlichtergie direct omzet in elektrische energie vanwege het fotovoltaïsche effect. Het is een halfgeleider fotodiode. Wanneer de zon op de fotodiode schijnt, draait de fotodiode de zon'S lichte energie in elektrische energie om stroom te produceren. Wanneer veel batterijen in serie of parallel zijn aangesloten, kan dit een vierkante reeks zonnecellen worden met een relatief groot uitgangsvermogen. Zonnecellen zijn een veelbelovende nieuw type stroombron, met drie grote voordelen van duurzaamheid, netheid en flexibiliteit. Zonnecellen hebben een lang leven, zolang de zon bestaat, kunnen zonnecellen in één keer worden geïnvesteerd en lange tijd worden gebruikt; en thermische stroomopwekking, de generatie van kernenergie daarentegen, veroorzaken zonnecellen geen milieuvervuiling.
Het belangrijkste specifieke principe van fotovoltaïsche stroomopwekking is het foto -elektrische effect van halfgeleiders. Wanneer een foton een metaal raakt, kan de energie worden geabsorbeerd door een elektron in het metaal. De energie die door het elektron wordt geabsorbeerd, is groot genoeg om de interne zwaartekracht van het metaal te overwinnen om te werken, te ontsnappen uit het metaaloppervlak en een foto -elektron te worden. Siliciumatomen hebben 4 buitenste elektronen. Als puur silicium wordt gedoteerd met 5 buitenste elektronen zoals fosforatomen, wordt dit een N - type halfgeleider; Als puur silicium wordt gedoteerd met 3 buitenste elektronen, zoals booratomen vormen een p - type halfgeleider. Wanneer het type p - en het type n - worden gecombineerd, zal het contactoppervlak een potentieel verschil vormen en een zonnecel worden. Wanneer zonlicht de p - n junctie raakt, gaan gaten van het P -poolgebied naar het N -poolgebied en gaan elektronen van het N -poolgebied naar het P -poolgebied om een stroom te vormen.
Fotovoltaïsche stroomopwekking systeemsamenstelling
Het fotovoltaïsche stroomopwekkingssysteem bestaat uit zonnecelarrays, batterijpakketten, laad- en ontladingscontrollers, omvormers, AC -stroomverdelingskasten, besturingssystemen voor zonne -energie en andere apparatuur. De rol van sommige van zijn apparatuur is:
batterij phalanx
In aanwezigheid van licht (of het nu de zon of het licht is dat wordt geproduceerd door andere lichtgevende lichamen), absorbeert de batterij lichte energie en wordt de accumulatie van verschillende tekenen van elektrische lading aan beide uiteinden van de batterij verschijnt, dat wil zeggen een "foto - gegenereerde spanning" wordt gegenereerd, wat het "fotovoltaische effect is". Onder de werking van het fotovoltaïsche effect genereren de twee uiteinden van de zonnecel elektromotorische kracht om lichte energie om te zetten in elektrische energie, wat een energieconversie is. Zonnecellen zijn in het algemeen siliciumcellen, die zijn verdeeld in monokristallijne silicium zonnecellen, polykristallijne silicium zonnecellen en amorfe silicium zonnecellen.
Batterij
De functie is om de elektrische energie op te slaan die wordt gegenereerd door de zonnecelarray wanneer deze wordt blootgesteld aan licht en op elk gewenst moment stroom aan de belasting kan leveren. De basisvereisten voor het genereren van zonnecellen voor het gebruikte batterij zijn: a. Lage zelf - ontladingssnelheid; B. Lang dienstverlening; C. Sterke diepe ontladingscapaciteit; D. Hoog oplaadefficiëntie; e. Laag onderhoud of geen onderhoud; F. Bedrijfstemperatuur breed bereik; G. Lage prijs.
controleur
is een apparaat dat automatisch kan voorkomen dat de batterij te veel opladen en overdrijft. Aangezien het aantal opladen en ontladen van de batterij en de diepte van ontlading belangrijke factoren zijn die de levensduur van de batterij bepalen, is een lading- en ontladingscontroller die de overbelasting of overdekte van het batterijpakket kan regelen een onmisbaar apparaat.
Omvormer
is een apparaat dat directe stroom omzet in een wisselstroom. Omdat zonnecellen en opslagbatterijen DC -stroombronnen zijn,
Wanneer de belasting een AC -belasting is, is de omvormer onmisbaar. Volgens de bewerkingsmodus kan de omvormer worden onderverdeeld in onafhankelijke werking -omvormer en raster - verbonden omvormer. De stand - alleen wordt inverter gebruikt in de standaard - alleen zonne -cel stroomopwekkingssysteem om stroom aan de onafhankelijke belasting te leveren. Grid - Verbonden omvormers worden gebruikt voor Grid - aangesloten systemen voor zonne -cellen. Volgens de uitgangsgolfvorm kan de omvormer worden verdeeld in de blokgolfomvormer en de sinusgolfomvormer. De Square Wave -omvormer heeft een eenvoudig circuit en lage kosten, maar heeft een grote harmonische component. Het wordt over het algemeen gebruikt in systemen die minder zijn dan een paar honderd watt en geen hoge harmonischen vereisen. De sinusgolfomvormer heeft hoge kosten, maar kan op verschillende belastingen worden toegepast.
Fotovoltaïsche classificatie van de stroomopwekking systeem
Het fotovoltaïsche stroomopwekkingssysteem is verdeeld in onafhankelijk fotovoltaïsche stroomopwekkingssysteem, rooster - aangesloten fotovoltaïsche stroomopwekkingssysteem en gedistribueerd fotovoltaïsche stroomopwekkingssysteem.
1.. Onafhankelijke fotovoltaïsche stroomopwekking wordt ook uitgeroepen tot - rooster fotovoltaïsche stroomopwekking. Het bestaat voornamelijk uit zonnecelcomponenten, controllers en opslagbatterijen. Als u stroom aan AC -ladingen wilt leveren, moet u ook een AC -omvormer configureren. Onafhankelijke fotovoltaïsche energiecentrales omvatten stroomvoorzieningssystemen voor dorpen in afgelegen gebieden, zonne -huishoudelijke energiesystemen, voedingsvoorraden voor communicatiesignaal, kathodische bescherming, zonnestraatverlichting en andere fotovoltaïsche stroomopwekkingssystemen met batterijen die onafhankelijk kunnen werken.
2. Grid - aangesloten fotovoltaïsche stroomopwekking betekent dat de directe stroom die wordt gegenereerd door zonnemodules wordt omgezet in een wisselstroom die voldoet aan de vereisten van het netwerk door een rooster - verbonden inverter en vervolgens direct verbonden met het openbare grid.
kan worden onderverdeeld in raster - verbonden stroomopwekkingssystemen met en zonder batterijen. Het rooster - aangesloten stroomopwekkingssysteem met opslagbatterij is gepland, kan indien nodig in of uit het rooster worden samengevoegd en heeft de functie van back -upvoeding, die noodvermogen kan bieden wanneer het rooster niet in de stroom is. Fotovoltaic grid - aangesloten stroomopwekkingssystemen met batterijen worden vaak geïnstalleerd in woongebouwen; Grid - aangesloten stroomopwekkingssystemen zonder batterijen hebben niet de functies van verzendbaarheid en back -upvermogen en worden over het algemeen geïnstalleerd op grotere systemen. Grid - aangesloten fotovoltaïsche stroomopwekking heeft grote - schaalrooster - aangesloten fotovoltaïsche elektriciteitscentrales, die over het algemeen nationaal zijn - niveau stroomstations. Het belangrijkste kenmerk is dat de gegenereerde energie rechtstreeks naar het raster wordt overgedragen en dat het rooster uniform wordt geïmplementeerd om stroom te leveren aan gebruikers. Dit soort krachtcentrale heeft echter een grote investering, een lange bouwperiode en een groot gebied, en het heeft zich nog niet veel ontwikkeld. Gedistribueerde kleine - schaalrooster - aangesloten fotovoltaïscheën, met name fotovoltaïsche gebouw - geïntegreerde fotovoltaïsche stroomopwekking, zijn de mainstream van grid - verbonden fotovoltaïsche power -generatie vanwege de voorgeschoten van kleine investering, snelle investering, kleine footprint, kleine footprint, kleine footprint, kleine footprint, kleine footprint, kleine footprint, kleine footprint, kleine footprint, kleine footprint, kleine beleidsbijstand, kleine beleidsondersteuning.
3. Gedistribueerd fotovoltaïsche stroomopwekkingssysteem, ook bekend als gedistribueerde stroomopwekking of gedistribueerde energievoorziening, verwijst naar de configuratie van een kleiner fotovoltaïsch voedingssysteem op de gebruikerssite of in de buurt van de energiesite om te voldoen aan de behoeften van specifieke gebruikers en de bestaande economische werking van het energiedistributienetwerk te ondersteunen of te voldoen aan de vereisten van deze twee aspecten op dezelfde tijd.
The basic equipment of a distributed photovoltaic power generation system includes photovoltaic cell components, photovoltaic square array brackets, DC combiner boxes, DC power distribution cabinets, grid-connected inverters, AC power distribution cabinets and other equipment, as well as power supply system monitoring devices and environmental monitoring Device. De bedrijfsmodus is dat onder de conditie van zonnestraling de reeks zonnecelmodule van het fotovoltaïsche stroomopwekkingssysteem de uitgang elektrische energie uit de zonne -energie converteert en door de DC -distributiekast via de DC -combinatiekast wordt omgekeerd en wordt omgekeerd door het rooster - verbonden inverter in AC -voeding. De eigen belasting, het overschot of onvoldoende vermogen van het gebouw wordt aangepast door verbinding te maken met het rooster.
