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太陽能技術在照明中的應用
（作者未知） 2009/8/29
（接上頁）但是昂貴的價格限制了它的應用，目前僅僅應用在部分交通信號燈和裝飾燈上。隨著技術和經濟的發(fā)展，它將是一種最有希望成為和太陽能電池配套的理想儲能元件。
5. 4 太陽能產品的質量
近年來，太陽能光伏技術發(fā)展很快，產品生產廠家如雨后春筍。但是，有些產品沒有形成系列，質量參差不齊，甚至在光源的選擇以及電路設計中存在許多缺陷，降低了產品的經濟性和可靠性。同時，國家缺少相應的產品質量標準和檢測系統(tǒng)，使太陽能光伏技術產業(yè)化受到影響。
6 結語
開發(fā)和利用太陽能是遠有前景，近有實效的事業(yè)。推廣太陽能光伏技術在照明中的應用是一個新的課題。隨著太陽能產業(yè)化進程和技術開發(fā)的深化，太陽能光伏技術的效率、性價比將得到迅速提高，它在各個領域都將得到廣泛的應用，也將極大地推動我國"綠色照明工程"的快速發(fā)展。
【摘要】 本文講述了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結構和工作原理。太陽能發(fā)電系統(tǒng)在廣大無電地區(qū)或供電嚴重不足地區(qū)應用，可有效地解決居民照明及生活用電的困難。文中提出充分利用太陽能，研究開發(fā)推廣節(jié)能型的綠色光源，是實現建筑綠色照明，實施國家"綠色照明工程"的重要措施。
【關鍵詞】 太陽能發(fā)電 綠色照明 光伏--建筑照明一體化
太陽能發(fā)電是利用電池組件將太陽能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置。太陽能電池組件(Solar cells)是利用半導體材料的電子學特性實現P-V轉換的固體裝置，在廣大的無電力網地區(qū)，該裝置可以方便地實現為用戶照明及生活供電，一些發(fā)達國家還可與區(qū)域電網并網實現互補。目前從民用的角度，在國外技術研究趨于成熟且初具產業(yè)化的是"光伏--建筑(照明)一體化"技術，而國內主要研究生產適用于無電地區(qū)家庭照明用的小型太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
1 太陽能發(fā)電原理
太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要包括：太陽能電池組件(陣列)、控制器、蓄電池、逆變器、用戶即照明負載等組成。其中，太陽能電池組件和蓄電池為電源系統(tǒng)，控制器和逆變器為控制保護系統(tǒng)，負載為系統(tǒng)終端。
1.1 太陽能電源系統(tǒng)
太陽能電池與蓄電池組成系統(tǒng)的電源單元，因此蓄電池性能直接影響著系統(tǒng)工作特性。
(1) 電池單元：
由于技術和材料原因，單一電池的發(fā)電量是十分有限的，實用中的太陽能電池是單一電池經串、并聯組成的電池系統(tǒng)，稱為電池組件(陣列)。單一電池是一只硅晶體二極管，根據半導體材料的電子學特性，當太陽光照射到由P型和N型兩種不同導電類型的同質半導體材料構成的P-N結上時，在一定的條件下，太陽能輻射被半導體材料吸收，在導帶和價帶中產生非平衡載流子即電子和空穴。同于P-N結勢壘區(qū)存在著較強的內建靜電場，因而能在光照下形成電流密度J，短路電流Isc，開路電壓Uoc。 若在內建電場的兩側面引出電極并接上負載，理論上講由P-N結、連接電路和負載形成的回路，就有"光生電流"流過，太陽能電池組件就實現了對負載的功率P輸出。
理論研究表明，太陽能電池組件的峰值功率Pk，由當地的太陽平均輻射強度與末端的用電負荷(需電量)決定。
(2) 電能儲存單元：
太陽能電池產生的直流電先進入蓄電池儲存，蓄電池的特性影響著系統(tǒng)的工作效率和特性。蓄電池技術是十分成熟的，但其容量要受到末端需電量，日照時間(發(fā)電時間)的影響。因此蓄電池瓦時容量和安時容量由預定的連續(xù)無日照時間決定。
1.2 控制器
控制器的主要功能是使太陽能發(fā)電系統(tǒng)始終處于發(fā)電的最大功率點附近，以獲得最高效率。而充電控制通常采用脈沖寬度調制技術即PWM控制方式，使整個系統(tǒng)始終運行于最大功率點Pm附近區(qū)域。放電控制主要是指當電池缺電、系統(tǒng)故障，如電池開路或接反時切斷開關。目前日立公司研制出了既能跟蹤調控點Pm，又能跟蹤太陽移動參數的"向日葵"式控制器，將固定電池組件的效率提高了50%左右。
1.3 DC-AC逆變器
逆變器按激勵方式，可分為自激式振蕩逆變和他激式振蕩逆變。主要功能是將蓄電池的直流
電逆變成交流電。通過全橋電路，一般采用SPWM處理器經過調制、濾波、升壓等，得到與照
明負載頻率f，額定電壓UN等匹配的正弦交流電供系統(tǒng)終端用戶使用。
2 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率
在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總效率ηese由電池組件的PV轉換率、控制器效率、蓄電池效率、逆變器效率及負載的效率等組成。但相對于太陽能電池技術來講，要比控制器、逆變器及照明負載等其它單元的技術及生產水平要成熟得（未完，下一頁）
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