２０１４年第９期总第１５３期
Ｓ＿ＬＩＣ０Ｎ ＶＡＬＬＥＹ
太阳能光伏发电技术及应用普及
严顺枝 （衡水职业技术学院机电工程系，河北衡水０５３０００）
摘要 能源的匮乏，环境污染，使太阳能光伏发电技术备受人们关注也取得了长足的发展。但是，现阶段国内相关 方面的技术设备以及发展水平仍然无法满足市场实际需求，所以这种类型的发电模式需要面对来自国际市场上的巨大
的竞争压力，同时还要努力想办法进行各项调整以满足国内市场的需求。笔者对这种新型发电模式的组成、原理、不
足之处进行分析研究，提出了进行太阳能光伏技术应用普及的策略。
关键词太阳能光伏发电系统；原理；问题；应用普及
中图分类号：ＴＭ６１ ５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—７５９７（２０１４）０９－０００７—０２
社会经济的发展以及日常生产生活的进行都离不开不同形
式的动力源的推动，石油、天然气以及煤炭是人类各项生产活
动赖以有序进行的主要动力，社会经济发展到现阶段我们面临
着越来越严重的能源紧缺问题。但是随着经济水平的提高城市
化的深入发展人类社会在自身进步的过程中对各项能源的需要
却没有因为能源储存量的减少而有所减少相反却在日益增大。 各种能源的日益紧缺化，生态问题的日益突出，慢慢地引起了
全世界的注意与担忧。为了让子孙后代能够有充足资源继续生
存下去，可持续发展理念开始出现，越来越多的人开始关注资
源的有效利用和管理。太阳能作为一种可循坏使用的新兴资源
具有无限使用性，在这个提倡绿色生产，环保节约的新的时
代，这种资源因其独特性受到人们的青睐。要是能够加大对其 的研究，用它来代替石油、煤炭等不可再生资源将是全人类的
福音。
１太阳能光伏发电系统的组成
在这里，我们提到的新的发电方式，其主要原理就是利用
光电效应将太阳能转换成生产生活所需的电能，这种发电体系
的主要构成成分有：太阳能电池板、电缆、蓄电池组、逆变器、 交直流配电柜以及控制器。在这个过程中为了保证能够获得所
公共必修课
思想道德修养及法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学英语、大学体育、计算机文化基础、大学语文、军事理论、大学生就业与创业指导、沐浴经典、红色江西、形势政策
专业基础课
高等数学、大学物理、光伏技术概论、电工电子学、半导体物理器件、太阳电池材料、光伏设备概论
专业课
专业技能课
工程计价与计量、工程制图、AutoCAD
专业必修课
太阳电池原理与工艺、太阳能发电技术、光伏建筑电气控制技术、光伏系统设计与施工、供配电系统、光伏建筑工程
专业任选课
高级语言程序设计、工业计算机控制技术、新能源发电技术、专业英语
集中实践教学
太阳能发电技术课程设计、光伏系统设计与施工课程设计、光伏建筑工程课程设计、军事训练、入学教育、岗位实训、毕业设计(论文)
主干课程
（1）《太阳电池原理与工艺》
课程简介：本课程主要讲授光生伏打效应机理、p-n结、太阳电池的工作原理、制造工艺、测试和应用等方面的技术，使学生对太阳电池器件的原理及工艺有较为系统的掌握。
（2）《太阳能发电技术》
课程简介：本课程主要讲授太阳能光伏发电工作原理、内容包括太阳能电池组件的特性、结构及种类，功率调节器的工作原理、功能、电路构成及种类、选择方法、相关设备及部件，太阳能光伏发电系统设计与施工、维护检查与测量，熟悉太阳能光伏发电系统的法律法规及并网系统技术要求准则。
（3）《光伏系统设计与施工》
课程简介：主要介绍光伏系统的构成及设计原理和规则,阐述光伏系统的施工技术和方法。使学生初步掌握光伏系统的设计方法，了解光伏系统的施工步骤，为学生将来独立参与光伏系统的设计和施工打下基础。
（4）《光伏建筑电气控制技术》
课程简介：本课程主要结合光伏发电讲授建筑配电系统常用的电器元件、继电器、接触器控制的基本控制电路、建筑电气控制技术的设计、建筑中常用的电气设备的控制原理、可编程控制器的基本工作原理及其在光伏建筑中的应用等方面知识。
光伏发电技术的原理及发展现状
1839年，法国的Edmond
Becquerel发现了“光伏效应”，即光照能使半导体材料内部的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流。光伏电池是基于半导体P-N结接受太阳光照产生光伏效应，直接将光能转换成电能的能量转换器。1954年，美国Bell实验室的G.
Pearson等发明了单晶硅光伏电池，其原理如图1所示。
图1中，太阳光照射到光伏电池表面，其吸收具有一定能量的光子，在内部产生处于非平衡状态的电子一空穴对；在P-N结内建电场的作用下，电子、空穴分别被驱向N,P区，从而在P-N结附近形成与内建电场方向相反的光生电场；光生电场抵消P-N结内建电场后的多余部分使P,N区分别带正、负电，于是产生由N区指向P区的光生电动势；当外接负载后，则有电流从P区流出，经负载从N区流入光伏电池。
随着光伏产业的迅猛发展，具有半导体材料消耗少、易批量生产、低成本、对弱光转化率高、易实现光伏建筑一体化等优势的薄膜光伏电池成为第二代光伏电池研发的重点。进入21世纪，以提高光电转换效率、降低成本为目标的第三代光伏电池，如叠层、玻璃窗式、纳米光伏电池等研究方兴未艾。
- 1 -
《光伏发电技术及应用》期末试卷(A)
注：所有答案填写在答题纸中。
一、 填空题（每空格1分，共10分）
1.最小太阳能光伏发电应用系统只包含光伏电池和负载，对于复杂太阳能光伏发电系统主要包括光伏电池方阵、（ ）、（ ）、逆变器、汇流箱、低压柜、高压柜、防雷器、系统检测设备等部件组成。
2.根据“太阳能发电发展“十二五”规划”，到2015 年底，我国太阳能发电装机容量达到（ ）万千瓦以上，年发电量达到（ ）
亿千瓦时。
3.并网逆变器由充放电控制、功率调节、（ ）、（ ）等部分构成。经逆变器输出的交流电供负载使用，多余的电能通过电力变压器等设备馈入公共电网（可称为卖电）。
4. 1卡(cal)=（ ）焦(J) =1.16278毫瓦时(mWh);1千瓦时(kWh)
=（ ）兆焦(MJ)
5.光伏电池的短路电流是指当将太阳能电池的正负极（ ）、使U=0时，此时的电流就是电池片的短路电流，短路电流的单位是安培(A)，短路电流随着光强的变化而变化。开路电压是指当将太阳能电池的正负极（ ）、使I=0时，此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压，开路电压的单位是伏特(V)。
6.填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池组件的（ ）与开路电压和短路电流乘积的比值。填充因子是评价太阳能电池组件所用电池片输出特性好坏的一个重要参数，它的值越高，表明所用太阳能电池组件输出特性越趋于( )形，电池组件的光电转换效率越高。
7.蓄电池自放电率是指蓄电池在( )的储存期内，由于自放电而引起活性物质损耗，每天或每月容量降低的百分数称为自放电率。自放电率指标可衡量蓄电池的储存性能。蓄电池的容量是指蓄电池处于题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
分数 适用专业 11光伏应用技术 考试方式(闭卷) 考试时间为 120 分钟
