單體太陽電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、并聯(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件。太陽能板(也叫太陽能電池組件)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)中最重要的部分。
太陽能發(fā)電需要一整套的設(shè)備,包括太陽能板、蓄電池、控制器、逆變器等。具體需要裝多大的太陽能發(fā)電系統(tǒng),可以根據(jù)你自己家的用電需求來配置設(shè)計。 不過總體來說,每平米造價在1500元左右,并且面積越大,成本自然越低,因此面積越大價格越低。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)分為交流發(fā)電系統(tǒng)和直流發(fā)電系統(tǒng),主要組成部件有太陽能電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池,但是直流發(fā)電系統(tǒng)沒有逆變器。 計算太陽能板的功率需要根據(jù)實(shí)際的耗電量計算,因?yàn)楦鞑考怯泻碾娦实?,并且用電器也是有消耗效率的。假如輸出?00W的輸出功率,每天使用6小時為例,計算分為兩部分:首先計算每天實(shí)際消耗的千瓦時數(shù),即耗電量,計算時要考慮到轉(zhuǎn)換效率,假定轉(zhuǎn)換效率為90%,則根據(jù)條件的輸出功率100W,實(shí)際輸出功率就是100W/90%=111W。按照條件里的6小時的使用時間,那么耗電量為111W*6小時=666Wh。然后計算太陽能電池板的效率,計算時要考慮充電的效率和部件的電量耗損和太陽能電池板的實(shí)際使用效率。太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為666Wh/6h/70%=158.57W,70%是太陽能電池板充電過程中的實(shí)際使用功率。
光生伏特效應(yīng):假設(shè)光線照射在太陽能電池上并且光在界面層被接納,具有足夠能量的光子可以在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激起,致使發(fā)作電子-空穴對。界面層臨近的電子和空穴在復(fù)合之前,將經(jīng)由空間電荷的電場結(jié)果被相互分別。電子向帶正電的N區(qū)和空穴向帶負(fù)電的P區(qū)運(yùn)動。經(jīng)由界面層的電荷分別,將在P區(qū)和N區(qū)之間發(fā)作一個向外的可測試的電壓。此時可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。對晶體硅太陽能電池來說,開路電壓的典型數(shù)值為0.5~0.6V。經(jīng)由光照在界面層發(fā)作的電子-空穴對越多,電流越大。界面層接納的光能越多,界面層即電池面積越大,在太陽能電池中組成的電流也越大。 太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對,在p-n結(jié)電場的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通 電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng) 太陽能電池的工作原理。
太陽能充電板是野外長期活動的好幫手,以前因?yàn)樘柲艹潆娖鞯膶?shí)用性不高,我一直傾向于大容量備用電池組,搞了一個28000毫安時的電池組,重量大約700克,雖然盡量減輕了結(jié)構(gòu)重量,野外活動還是嫌太重,加上這么大容量鋰電池組的危險性較高,野外環(huán)境是復(fù)雜的,比如背包內(nèi)長時間日曬導(dǎo)致的高溫、強(qiáng)烈碰撞、背包進(jìn)水,都會導(dǎo)致自燃甚至爆炸,讓人沒法滿意,只能當(dāng)成權(quán)宜之計,心里一直沒有忘記太陽能。 國內(nèi)太陽能產(chǎn)品中,比較有代表性的,大概是愛國者動力艙I2911。據(jù)說IT168評測中心對它的看法是:概念是新穎的,太陽能是環(huán)保的,效率是需要忍受的。看來還是實(shí)用性差。
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