光伏太阳能发电毕业论文

光伏太阳能发电毕业论文内容摘要：

是技术。 在多晶硅价格出现供给缺口后，几大厂商纷纷推出了自己的扩产计划，市场也预计多晶硅的供给瓶颈将在 08年随着新增产量的陆续投产而彻底消失。 但实际情况却是，随着多晶硅价格的不断上涨，在目前多晶硅毛利率接近 80%的情况下，上游原料供给商纷纷放慢扩产步伐，试图使价格在高位运行的时间尽量延长。 而且多晶硅的生产从建成到达产也需要一个相对较长的时间，所以 “ 拥硅为王 ” 成为当前光伏产业最显著的特点，整个光伏产业的利润构成已形成一个倒金字塔结构，利润率由上至下逐渐减少。 光伏产业未来路向何方 随着原油价格突 破百元大关，美国、澳大利亚等发达国家在巴厘岛路线图上签字，发展以太阳能为主的新能源产业从而从根本上解决困扰人类的能源、环境及气候问题已经在全球范围内达成共识，可以说对于太阳能行业的前景我们不须质疑，也许中间会有曲折，但方向不会改变。 新能源对传统能源的取代是一个必然的趋势，也是一个漫长的过程，谁也无法预测这个取代的过程将持续多久，在哪个时刻达到一个由量变向质变的转化。 对于光伏行业来说，最终促使它代替传统能源的因素一定是在价格上具备了竞争优势，而 要实现这一点，从目前看只能通过两种途径。 一是通过国家补贴 ，这种途径是国家从可持续发展的长远角度出发，通过强制性政策对产业进行扶植，德国和西班牙就是最好的例子。 但在世界上大部分国家，传统的能源及资源消耗型产业在国民经济中仍占大量比重，对经济的推动作用也不可忽视，如果要通过降低经济的发展速度来限制这些行业从而推动新能源的发展显然是不 切实际的，这也是为什么新能源行业在发达国家发展的最迅速的原因。 还有一种途径就是技术进步所带来的成本下降。 多晶硅价格的高企就迫使各生产商绞尽脑汁来提高原材料的利用率，如不断提高的硅片切割技术，使硅片的厚度不断降低，并有效控制了切割 过程中的原料磨损；同时通过降低硅料废品率及废旧品的回收利用等措施大幅提高原材料的使用效率。 提到技术进步就不得不提一下薄膜太阳能电池，与晶体硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池具有弱光应用性强及形状可塑性强等特点，晶体硅价格的上涨无形中推动了薄膜太阳能电池的发展，目前薄膜太阳能电池已占到世界光伏市场份额的 10%左右，伴随着多晶硅价格的走高，薄膜太阳能电池的发展有望进一步加速。 当然薄膜电池也存在自身的不足，如硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模 生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染。 砷化镓 (GaAs)IIIV化合物电池的转换效率可达 28%， GaAs化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率，抗辐照能力强，对热不敏感，适合于制造高效单结电池，但是 GaAs材料的价格不菲，也在很大程度上限制了用 GaAs电池的普及。 铜铟硒薄膜电池 (简称 CIS)江西渝州科技职业学院毕业设计（论文） 第 4 页 适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅相当，但铟和硒都是比较稀有的元素，如果产能扩张，其价格必将重蹈多晶硅的覆辙。 综上所述，新材料和新技术的进步是未来光伏产业最主要的发展动力， 对各大光伏生产厂商而言，都意味着机遇与风险并存。 具有稳定原材料供给，适用于大规模生产是新技术的必要条件。 其次转换率的不断提高则意味着新型太阳能电池相对于传统能源将具有更强的竞争力。 多晶硅价格的暴涨使光伏组件的价格出现了回升的势头，但随着多晶硅供应瓶颈的解决及化合物薄膜电池技术的不断发展，光伏发电成本不断降低是必然的趋势，多晶硅价格的变动也许只是成本降低这个大旋律中一个并不那么和谐的小插曲。 国家持续稳定的政策支持则是光伏产业向前发展最有力的保障，我们应该看到，目前世界光伏产业的市场主要集中在欧洲，而 美国、中国这两个能源消耗大国的市场还尚未启动，随着各种扶持政策的相继出台，这两个全球最大市场的启动将把光伏产业的发展推向新的高度。 随着 BIPV(光伏建筑一体化 )等技术的发展，太阳能电池将通过与建筑物、交通工具、通信工具的不断结合进入人们日常生活的每一个角落，也许在不久的将来我们会看到光伏行业会像曾经的 IT产业一样，成为人们生活中不可分割的一部分。 2 太阳能发电原理 太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件 (阵列 )、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。 其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆 变 器为控制保护系统，负载为系统终端。 太阳能电源系统 太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。 (1)电池单元： 由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件 (阵列 )。 单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由 P 型和 N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的 PN 结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。 同于 PN 结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度 J，短路电流 Isc，开路电压 Uoc。 若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由 PN 结、连接电路和负载形成的回路，就有 光生电流 流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率 P 输出。 理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率 Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷 (需电量 )决定。 (2)电能储存单元： 太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。 蓄电池技术是十分成熟的，但其容量要受到末端需电量，日照时间 (发 电时间 )的影响。 因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。 江西渝州科技职业学院毕业设计（论文） 第 5 页 控制器 控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率。 而充电控制通常采用脉冲宽度调制技术即 PWM 控制方式，使整个系统始终运行于最大功率点 Pm附近区域。 放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断开关。 目前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm，又能跟踪太阳移动参数的 向日葵 式控。