太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池(組)組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為: (一)太陽能電池板:太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能,或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來,或推動(dòng)負(fù)載工作。 (二)太陽能控制器:太陽能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài),并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方,合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng); (三)蓄電池:一般為鉛酸電池,小微型系統(tǒng)中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來,到需要的時(shí)候再釋放出來。 (四)逆變器:太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能,需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能,因此需要使用DC-AC逆變器。
太陽能電池方陣的框架應(yīng)該盡量堅(jiān)固,要有足夠的硬度。同時(shí)重量要輕。安裝太陽能電池方陣時(shí)要使用具有一定強(qiáng)度且有利于固定和支撐的金屬支架,在沙漠、沿海、極地、高山、風(fēng)口等一些地理環(huán)境比較惡劣或氣候條件比較復(fù)雜的地區(qū),太陽能電池方陣的支架要采用一些附加措施使其能夠承受大風(fēng)和冰雪堆積物的附加重量,避免因?yàn)樽匀坏?、人為的和一些大?dòng)物的破壞而坍塌。
太陽電池組件種類繁多,根據(jù)太陽能電池片的類型可分為:單晶硅組件、多晶硅組件、砷化鎵組件、非晶硅薄膜電池組件等,其中晶體硅(包括單晶硅和多品硅)太陽能電池組件約占市場的80%~90%。晶體硅的封裝材料與工藝也有所不同,主要分為環(huán)氧樹脂膠封、層壓封裝硅膠封裝等。目前用得多的是真空層壓封裝方式,這種封裝方式適宜于大面積電池片的工業(yè)化封裝。
建筑與光伏組件相結(jié)合。建筑與光伏的進(jìn)一步結(jié)合是將光伏器件與建筑材料集成化。一般的建筑物外圍護(hù)表面采用涂料、裝飾瓷磚或幕墻玻璃,目的是為了保護(hù)和裝飾建筑物。如果用光伏器件代替部分建材,即用光伏組件來做建筑物的屋頂、外墻和窗戶,這樣既可用做建材也可用以發(fā)電,可謂物盡其美。把光伏器件用做建材,具備建材所要求的幾項(xiàng)條件:堅(jiān)固耐用、保溫隔熱、防水防潮、適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度等性能。若是用于窗戶、天窗等,則能夠透光,就是說既可發(fā)電又可采光。除此之外,還要考慮安全性能、外觀和施工簡便等因素。
傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少,對環(huán)境造成的危害日益,同時(shí)全球還有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個(gè)時(shí)候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu),維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。這之中太陽能以其的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽輻射能是重要的能源,是取之不盡、用之不竭的、、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。太陽能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬千瓦,假如把地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)為電能,轉(zhuǎn)變率5%,每年發(fā)電量可達(dá)5.6×10^12千瓦小時(shí),相當(dāng)于世界上能耗的40倍。
近幾年國際上光伏發(fā)電快速發(fā)展,世界上已經(jīng)建成了10多座兆瓦級光伏發(fā)電系統(tǒng),6個(gè)兆瓦級的聯(lián)網(wǎng)光伏電站。美國是早制定光伏發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃的國家。1997年又提出“百萬屋頂”計(jì)劃。日本1992年啟動(dòng)了新陽光計(jì)劃,到2003年日本光伏組件生產(chǎn)占世界的50%,世界大廠商有4家在日本。而德國新可再生能源法規(guī)定了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià),大大推動(dòng)了光伏市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使德國成為繼日本之后世界光伏發(fā)電發(fā)展快的國家。瑞士、法國、意大利、西班牙、芬蘭等國,也紛紛制定光伏發(fā)展計(jì)劃,并投巨資進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和加速工業(yè)化進(jìn)程。