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单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板、光伏组件)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池(Solar Cell),又称光伏电池。太阳能电池发电的原理是光生伏打效应(Photovoltaic Effect) [5] 。当太阳光照射在太阳能电池上时,电池吸收光能,产生光生电子-空穴对 [5] 。在电池内建电场作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应” [6] 。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出 [6] 。这样,太阳的光能就直接变成了可以使用的电能。

太阳能交流发电系统是由太阳电池组件、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源,就要根据用电器的功率,合理选择各部件。下面以100W输出功率,每天使用6个小时为例,介绍一下计算方法:
1.应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗):若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W时,则实际需要输出功率应为100W/90%=111W;若按每天使用5小时,则耗电量为111W*5小时=555Wh。
2.计算太阳能电池组件:按每日有效日照时间为6小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池组件的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充电过程中,太阳能电池组件的实际使用功率。

技术特性及安装要求
太阳能电池方阵由一个或多个太阳能电池组件构成。如果组件不止一个,组件的电流和电压应基本一致,以减少串、并联组合损失。
依据当地的太阳能辐射参数和负载特性,确定太阳能电池方阵的总功率;依据所设计系统电压电流要求,确定太阳能电池方阵串并联的组件数量。
太阳能电池方阵支架用于支撑太阳能电池组件。太阳能电池方阵的结构设计要组件与支架的连接牢固可靠,并能很方便地更换太阳能电池组件。太阳能电池方阵及支架能够抵抗120 km/h的风力而不被损坏。
支架可以是倾角可调节的,或是安装在一个固定的角度,以使太阳能电池方阵在设计月份中(即平均日辐射量差的月份)能够获得大的发电量。
所有方阵的紧固件有足够的强度,以便将太阳能电池组件可靠地固定在方阵支架上。太阳能电池方阵可以安装在屋顶上·但方阵支架与建筑物的主体结构相连接,而不能连接在屋顶材料上。
对于地面安装的太阳能电池方阵,太阳能电池组件与地面之间的小间距要在0.3 m以上。立柱的底部牢固地连接在基础上,以便能够承受太阳能电池方阵的重量并能承受设计风速。
对于便携式小功率电源,太阳能电池板应带有支架,使之安放可靠。

通讯/通信领域
太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

石油、海洋、气象领域
石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

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