浅谈LED太阳能灯技术原理

浅谈LED太阳能灯技术原理

一、LED太阳能草坪灯技术原理

太阳能草坪灯光源及电源系统设计方法由于太阳能草坪灯独特的优点，近年来得到迅速发展。草坪灯功率小，主要以装饰为目的，对可移动性要求高，电路铺设困难，防水要求高的场地适用。这些使得由太阳电池供电的草坪灯显示出许多前所未有的优势。

1、LED太阳能草坪灯的定义

太阳能草坪灯主要利用太阳能电池的能源来进行工作，当白天太阳光照射在太阳能电池上，把光能转变成电能存贮在蓄电池中，再由蓄电池在晚间为草坪灯的LED（发光二极体）提供电源。其优点主要为安全、节能、方便、环保等。适用于住宅社区绿草地美化照明点缀，公园草坪美化点缀。

2、LED太阳能草坪灯的结构组成

由太阳能电池组件（光电板）、超高亮LED灯（光源）、免维护可充电蓄电池、自动控制电路、灯具等组成。

3、LED太阳能草坪灯的系统组成

太阳能草坪灯升压IC，能自动对充电和放电行为进行切换，当白天太阳能充电板感应到阳光时，自动切换到关闭灯光进入充电状态，当夜色降临太阳能充电板感应不到阳光时，自动切换到进入电池放电状态开启灯光。太阳能草坪灯升压IC，能把1.5伏特的充电电池的输出电压提升到3.6伏特。

一套线路板IC应配一节5号充电电池可以驱动1-7个LED发光二极体；多套线路板IC 以此类推；太阳能草坪灯控制器的积体电路以及部分周边组件，主要功能包含充电电路，驱动电路，光敏控制电路和脉宽调制电路等。该控制器具有高转换效率：80~85%（典型值），可以减少太阳能电池版的功率要求；低启动电压：0.9V（最大值）；可调输出电流等特点。

4、LED太阳能草坪灯的光源优势

目前多数草坪灯选用LED作为光源，LED寿命长，可以达到100000小时以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是LED技术已经经历了其关键的突破，并且其特性在过去5年中有很大提高，其性能价格比也有较大的提高。

另外，LED由低压直流供电，其光源控制成本低，使调节明暗，频繁开关都成为可能，并且不会对LED的性能产生不良影响。还可以方便地控制颜色，改变光的分布，产生动态幻景，所以它特别适用在太阳能草坪灯上。

二、太阳能楼道灯技术原理

太阳能楼道灯属于新型建筑照明系统。太阳能楼道灯单灯采用声光控，实现人来灯亮，人走灯灭，节能，降耗，使用方便。太阳能电源系统安装简结，使用方便，也没有停电限电顾虑。太阳能楼道灯使用了长寿命光源和低压独立电源系统，性能安全可靠，一次性投资，长期免费使用，可满足住宅楼及办公楼的不同需要，既符合了国家绿色节能建筑的要求，也提升了楼宇建筑的品位。

1、工作原理

太阳能楼道灯包括有一个安装在建筑物楼顶的太阳能电池和安装在各个楼层的照明灯，以及统一安放的蓄电池，充放电控制器。蓄电池与各楼层的照明灯通过导线连接。负载采用LED灯具，并配合声光控开关工作。

白天，太阳能电池组件在一定强度的太阳光照射下产生电能，通过太阳能充放电控制器存储到蓄电池内；夜晚，蓄电池通过充放电控制器为负载提供电能。通常，太阳能系统在设计时会根据实际情况增大蓄电池的容量，以保证阴雨天的照明。

2、系统性能指标

(1)照明功率范围：2-5W；

(2)电源供给类型：直流；

(3)太阳电池转化效率：>15.5%；

(4)系统电量效率：>85%；

(5)太阳电池开路电压：

(6)太阳电池最大工作电流：<1.8A；

(7)蓄电池配置电压：DC12V8、蓄电池欠压保护点：11.6V±1%；

(8)蓄电池欠压保护点：11.6V±1%；(9)蓄电池过充保护点：14.4V±1%；

(10)蓄电池过充恢复点：13.8V±1%；(11)具有蓄电池及太阳电池反接保护；

(12)具有负载短路和过载保护；

(13)控制方式：蓄电池过充过放控制，单灯光控声控；

(14)系统灯具，LED灯具（直流）。

综上可以得出太阳能路楼道灯优势：

(1)节能：以太阳能光电转换提供电能，取之不尽，用之不竭；

(2)环保：无污染，无噪间，无辐射；

(3)安全：低压直流供电，绝无触电，火灾等意外事故；

(4)方便：安装简结，使用方便，也没有停电限电顾虑；

(5)寿命长：太阳能电池板在20年以上，蓄电池3-5年，LED光源可达5万小时以上；

(6)品位高：科技产品，绿色能源，使用单位重视科技，绿色形象提高，档次提升；

(7)经济性：一次投资，长期受用；

(8)适用广：太阳能源源于自然，所以凡是有日照的地方都可以使用。

楼道灯实例楼道的照明属于公用设施，原则上安装维护管理是业主及物业分摊的，现在楼道灯收费包括两部分，其中一部分是维护费，另一部分是电费。不过实际中楼道灯收费不尽相同没有统一的标准，使得业主与物业管理部门矛盾尖锐。还有许多楼道灯仍使用灯泡和老式开关通宵长亮，若将楼道灯改为LED照明，采用声光控开关。这种以发光二极管LED 为光源的固态照明灯，耗电量只是普通白炽灯的1/8，寿命却是它的10倍。

例如，小区楼道原来使用的25W白炽灯将改为3W LED灯，每盏灯就可以节约能源消耗8倍，即每盏楼道灯每年用电只需要1.68度电(原来需要18.25度)，300盏楼道灯只需要504度电，每年可节约4971度电。使用太阳能楼道灯不仅可以解决节能降耗使用方便，而且一次投资长期免费，缓解了物业管理部门与业主矛盾降低物业管理费用，综合费用更划算。

所以从市场角度来看，不仅可以对现有楼道照明系统进行节能改造，还可以根据用户要求加装太阳能电源系统，前景广阔适于推广

太阳能草坪灯的组成和原理

中山明间照明路灯厂 中山明间照明路灯厂 1 太阳能草坪灯的组成和原理 随着国家城市道路亮化工程建设，每当我们晚上走在路上，不再是只有黑暗相伴，陪伴我们的变成了色彩的世界，这归功于城市景观道路照明灯具，特别是城市景观灯、草坪灯等多种城市亮化景观照明灯具！以前是白天才敢到公园等地散步，现在，更喜欢晚上的公园，因为晚上的公园更美，这就是因为很多草坪灯在默默为我们照亮黑暗！ 草坪灯、太阳能草坪灯已经渐渐的改变了我们的夜间生活和活动场所，它的独特而巧妙的设计，更加受到人们的喜爱！下面我们一起看看太阳能草坪灯是由什么组成的，控制原理又是什么？ 一、太阳能草坪灯的系统组成 首先，我们了解下光伏系统的概念：一个独立的光伏系统一般由以下三部分组成：充、放电控制器、逆变器、测试仪表计算机监控等电力电子设备；太阳电池组件和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。光伏系统具有很多的优点：运行可靠性、稳定性好；没有空气污染、不排放废水；没有燃烧过程，不需要燃料；没有转动部件，不产生噪音；维修保养简单，维护费用低等。 太阳能草坪灯是由一个独立的发电系统组成，太阳能草坪灯能够独立把太阳能转换为电能，并能把电能转换成热能供照明和装饰使用，而不像路灯那样需要电线的传输，使用起来更方便更简单。 二、太阳能草坪灯的原理 太阳能草坪灯有一个控制器，其控制器主要是用于蓄电池充放电的而控制。太阳能草坪灯最基本的一种控制器就是充放电控制器，一般由蓄电池、光伏电池板、太阳能控制器和负载等组件组成了一个基本的光伏应用系统，这种控制器中，开关的开合由控制电路根据系统的充放电状态来决定。 太阳能草坪灯的控制电路一般可以采用电阻、三极管、电容、电感构成的电压比较升压充放电电路，也可以采用集成运放构成的电压滞回比较器或光控电路，还可以采用单片机等，但是不同的控制器价格相差还是比较大，采用单机片一般价格还是比较高！ 太阳能草坪灯已经极大的影响了人们的夜间活动，特别是城市中，很多人白天忙于工作，生活在大都市的压迫感和紧张感，需要晚间除外活动和锻炼，那么太阳能草坪灯在这里不但起到照明的作用，还可以一定程度给人以美感，减轻人们的身心疲惫，更多草坪灯、太阳能草坪灯的设计生产，可以参考中山市明间照明有限公司，其生产路灯、景观灯、太阳能灯等小有名气！

太阳能路灯基础知识

太阳能路灯基础知识 太阳能光伏产品的工作原理 太阳能光伏产品以太阳光为能源,白天通过太阳能电池组件接受太阳辐射,将光能转换成电能,并在控制器的管理下不断向蓄电池充电,使用时,控制器根据设定的程序将蓄电池中的电能释放出来向用电设备供电.加装带有保护装置的逆变器,即可具备向交流设备供电的功能. 太阳能光伏产品包括各钟太阳能灯,太阳能控制器,太阳能手电筒和太阳能发电系统. 关于用户关心的几个问题 1、如何选择太阳能灯的光源？ 太阳能灯一般选用高效、节能的光源。目前应用在太阳能灯上的光源（灯泡）主要有： 高效直流节能灯、超高亮半导体LED灯、无极电磁感应灯(LVD)、低压钠灯（LPS ）和高压钠灯（HPS ）等。 目前太阳能草坪灯多选用LED 作光源；太阳能庭院灯一般采用LED 和12V 直流节能灯作光源；太阳能路灯根据实际情况的需要，可在12V直流节能灯、低压钠灯、高压钠灯、无极电磁感应灯等多种光源中进行选择。 不管选用那种光源，其亮度与光源的功率有直接关系。同一种光源，其功率越大，亮度越高；功率越小，亮度越低。 2、太阳能灯晴朗天气下能照明多长时间？ 太阳能灯的照明时间长短可以根据用户要求进行设定。对于同一地点来说，其与太阳能电池组件和蓄电池的选择配比有直接关系。在光源功率确定的前提下，选择太阳能电池组件功率和蓄电池容量越大，可以保证的照明时间越长，反之则缩短。标准的系统配置一般应保证每天5～10小时的照明时间。 3、太阳能灯在阴雨天气下能使用多长时间？

太阳能灯在连续阴雨天的保证时间可以根据具体使用环境和客户要求进行设计的。通常，在遇到连续阴雨天气时，应满足不低于2天（每天5～10小时）的照明时间。 4、光伏产品主要部件的使用寿命有多长？ 太阳能电池组件、控制器、蓄电池、照明光源是太阳能灯具产品的四个主要部件，它们各自的使用寿命参考值如下表： 主要部件 太阳能电池组件 控制器 蓄电池 照明光源 参考寿命 25年 10年 3～5年 不同种类各异 5、如何比较光伏产品的性价比？ 影响太阳能灯价格的主要因素是太阳能电池组件的功率和蓄电池的容量。高功率，大容量的配置，势必要支付较高的费用；反之，则可降低。太阳能电池组件和蓄电池可根据不同的使用要求组成不同的系统配置。因此，客户应根据实际情况需要，选择科学合理的配置方案，以获得较高的产品性价比。 与常规照明比较,太阳能灯的优劣势 优势（建议理由）

太阳能发电过程与原理

太阳能发电过程与原理 太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件（Solar cells）是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑（照明）一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。 1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。1.1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。 ⑴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

葵"式控制器，将固定电池组件的效率提高了50%左右。 1.3DC-AC逆变器 逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流 电逆变成交流电。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照 明负载频率f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 1.4发电系统反充二极管 太阳能光伏发电系统的防反充二极管又称阻塞二极管，在太阳电池组件中其作用是避免由于太阳电池方阵在阴雨和夜晚不发电或出现短路故障时，擂电池组通过太阳电池方阵放电。防反充二极管串联在太阳电池方阵电路中，起单向导通作用。因此它必须保证回路中有最大电流，而且要承受最大反向电压的冲击。一般可选用合适的整流二极管作为防反充二极管。一块板的话可以不用任何二极管，因为控制器本来就可防反冲。板子串联的话，需要安装旁路二极管，如果是并联的话就要装个防反冲二极管，防止板子直接冲电。防反充二极管只是保护作用，不会影响发电效果。 2效率 在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、

太阳能草坪灯

太阳能草坪灯 由太阳能电池组件(光电板)、超高亮LED灯(光源)、免维护可充电蓄电池、自动控制电路、灯具等组成。 LED太阳能草坪灯主要利用太阳能电池的能源来进行工作，当白天太阳光照射在太阳能电池上，把光能转变成电能存贮在蓄电池中，再由蓄电池在晚间为草坪灯的LED(发光二极体)提供电源。其优点主要为安全、节能、方便、环保等。适用于住宅社区绿草地美化照明点缀，公园草坪美化点缀。 LED太阳能草坪灯的简介, LED太阳能草坪灯是一种集节能环保、照明与美化环境为一体的新型的 绿色能源景观照明灯具。太阳能草坪灯节能、环保、安全、美观。该太 阳能草坪灯采用高效率单晶硅太阳能电池组件，白天可将太阳光光能转 换成电能储存于蓄电池，夜晚天黑后则自动点亮灯管照明，广泛适用于 公园草坪、花园别墅、广场绿地、旅游景点、度假村、高尔夫球场、企 业工厂绿地亮化美化、住宅小区绿地照明、各种绿化带等的景观点缀、 景观照明。太阳能系列草坪灯主要用来亮化点缀照明，采用高亮度LED 发光二极管设计，具有亮度高、安装简便、工作可靠、不敷设电缆、不 消耗常规能源、使用寿命长等优点。太阳能草坪灯光源及电源系统设计 方法由于太阳能草坪灯独特的优点，近年来得到迅速发展。草坪灯功率 小，主要以装饰为目的，对可移动性要求高，电路铺设困难，防水要求 高的场地适用。这些使得由太阳电池供电的草坪灯显示出许多前所未有 的优势。 LED太阳能草坪灯的优势 , 目前多数草坪灯选用LED作为光源，LED寿命长，可以达到100000 小时以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是LED

技术已经经?了其关键的突破，并且其特性在过去5年中有很大提高，其 性能价格比也有较大的提高。另外，LED由低压直流供电，其光源控制 成本低，使调节明暗，频繁开关都成为可能，并且不会对LED的性能产 生不良影响。还可以方便地控制?色，改变光的分?，产生动态幻景，所 以它特别适用在太阳能草坪灯上。 太阳能草坪灯光源及电源系统设计方法由于太阳能草坪灯独特的优点， 近年来得到迅速发展。草坪灯功率小，主要以装饰为目的，对可移动性 要求高，电路铺设困难，防水要求高的场地适用。这些使得由太阳电池供电的草坪灯显示出许多前所未有的优势。 LED太阳能草坪灯的组成 , 太阳能草坪灯主要利用太阳能电池的能源来进行工作，当白天太阳光照射在太阳能电池上，把光能转变成电能存贮在蓄电池中，再由蓄电池在晚间为草坪灯的LED(发光二极体)提供电源。其优点主要为安全、节能、方便、环保等。适用于住宅社区绿草地美化照明点缀，公园草坪美化点缀。LED太阳能草坪灯的结构组成:由太阳能电池组件(光电板)、超高亮LED灯(光源)、免维护可充电蓄电池、自动控制电路、灯具等组成。 LED太阳能草坪灯的系统组成及工作原理 , (1)太阳能草坪灯的系统组成:LED太阳能草坪灯是一个独立的发电系统。它能够独立的完成把太阳能转换为电能，并能把电能转换成热能供照明和装饰使用，而不需要电线的传输。一个独立的光伏系统一般由以下三部分组成:太阳电池组件;充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。光伏系统具有以下的特点:没有转动部件，不产生噪音; 没有空气污染、不排放废水;没有燃烧过程，不需要燃料; 维修保养简单，维护费用低;运行可靠性、稳定性好;作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池

太阳能发电系统的结构和工作原理

太阳能发电系统的结构和工作原理 在理解太阳能发电原理之前，如果您对太阳能还有所疑问的话，建议您先看一下什么是太阳能。 所谓太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材 料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。 1、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。 1.1 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P-N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P-N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P-N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。 1.2 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"式控制器，将固定电池组件的效率提高了50%左右。 1.3 DC-AC逆变器 逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电 。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 2、太阳能发电系统的效率 在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及 负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围

太阳能草坪灯的基本知识

太阳能草坪灯主要利用太阳能电池的能源来进行工作，当白天太阳光照射在太阳能电池上，把光能转变成电能存贮在蓄电池中，再由蓄电池在晚间为草坪灯的LED （发光二极管）提供电源。其优点主要为安全、节能、方便、环保等。 太阳能草坪灯控制器它包含一块我公司专项开发的集成电路（XD6601）以及部分外围元件。主要功能包含充电电路，驱动电路，光敏控制电路和脉宽调制电路等。 该控制器具有高转换效率：80~85％（典型值），可以减少太阳能电池版的 功率要求；低启动电压：0.9V （最大值）；可调输出电流等特点。 XD6601D为DIP8封装，安装极为方便。 太阳能草坪灯光源及电源系统设计方法由于太阳能草坪灯独特的优点，近年来得到迅速发展。草坪灯功率小，主要以装饰为目的，对可移动性要求高。另外，电路铺设困难，防水要求高，这些使得由太阳电池供电的草坪灯显示出许多前所未有的优势。尤其国外市场对太阳能草坪灯需求十分巨大，2002年， 仅广东和深圳用于制造出口太阳能草坪灯消耗的太阳能电池就达到2MW，相当 于当年国内太阳能电池产量的，今年仍然保持强劲的发展势头，这是人们没有预料到的。同时，由于发展太快，有些产品技术上不够成熟，在光源的选择以及电路设计中存在许多缺陷，降低了产品的经济性和可靠性，浪费了许多资源。本文针对上述存在的问题，提出我们的看法，供生产太阳能草坪灯的工厂 太阳能xx光源的选择 目前多数草坪灯选用LED乍为光源，LED寿命长，可以达到1000h以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是LED技术已经经历了其 关键的突破，并且其特性在过去 5 年中有很大提高，其性能价格比也有较大的提高。另外，LED由低压直流供电，其光源控制成本低，使调节明暗，频繁开关都成为可能，并且不会对LED的性能产生不良影响。还可以方便地控制颜色，改变光的分布，产生动态幻景，所以它特别适用在太阳能草坪灯上。但是LED 有它许多固有的特性，使用时如果不注意就会造成不良后果。LED目前市场上销 售的发光效率仅能达到15 Im W,只能达到三色基色高效节能灯 1 3,三色基

太阳能路灯灯杆及支架的抗风设计原理

扬州市宝典景观照明有限公司 太阳能路灯灯杆及支架的抗风设计原理 在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做设计。 (1) 太阳能电池组件支架的抗风设计CHSM-045M太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2400Pa。若抗风系数选定为27m/s（相当于十级台风），根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有2400Pa的1/7左右。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，在设计中只考虑电池组件支架与灯杆的抗风要求。支架采用30mm*30mm角铁加钢板焊接. 在路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。 (2)太阳能路灯灯杆的抗风设计路灯的参数如下： 电池板倾角A =8度 灯杆高度= 6m 灯杆控制箱底部外径= 230mm(壁厚δ= 5mm ) 高度为800mm ,灯杆体底部外径= 150mm(壁厚δ= 5mm ) , 灯杆顶部外径= 130mm(壁厚δ= 5mm )。 根据27m/s的设计最大允许风速，太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数，F = 1.3×730 = 949N。所以，M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。 注:风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。 根据理论计算，打杆的抵抗矩W=88.768×10－6 m3 风荷载在灯杆上作用矩引起的应力= M/W = 1466/（88.768×10－6）=16.5×106pa =16.5 Mpa＜215Mpa 其中，215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。 1

太阳能工作原理

太阳能主要分为：光伏和光热。 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的固体光伏 户、天窗或遮蔽装置的一部分。 光热指太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。 太阳能的基本特点： 优点 （1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，便于采集，且无须开采和运输。 （2）无害：太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。 （3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。 （4）长久：根据太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。 缺点 （1）分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1,000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。 （2）不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及天气等随机因素的影响。所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。 （3）效率低和成本高：太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，现在的实验室利用效率也不超过30%，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。

太阳能灯的原理及组成

太阳能灯的原理及组成 太阳能灯具系统为直流型独立光伏系统。太阳能电池组件将太阳能转化为电能，通过控制器进行控制及保护，将电能转变为化学能储存在蓄电池中。当用电时，蓄电池再将化学能转化为电能，供直流负载使用，或者通过逆变器逆变为交流电供交流负载使用。只有当长时间无光照以致电池中的电能用完时，这个装置才停止工作。 太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳，有的还要配置逆变器。 1）太阳能电池板 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要用单晶硅、多晶硅为材料。单晶硅的光电转换效率为13％～15％，多晶硅为11％～13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。 2）太阳能控制器 太阳能灯具系统中最重要的一环是控制器，其性能直接影响到系统寿命，特别是蓄电池的寿命。控制器用工业级M CU做主控制器，通过对环境温度的测量，对蓄电池和太阳能电池组件电压、电流等参数的检测判断，控制MOSFET 器件的开通和关断，达到各种控制和保护功能。 3）蓄电池 由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，容量过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池应与太阳能电池、用电负荷（路灯）相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以上，系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20%～30%，才能保证给蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日耗量高6倍以上为宜。 4）光源

太阳能发电技术

太阳能发电技术 现代节能技术 太阳能发电技术 专业班级自动化0802 姓名林龙飞学 0120811360229 号 太阳能(Solar Energy)，一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。 众所周知，在全球能源日渐枯竭的21世纪，作为一种清洁无污染并且可再生的太阳能必将成为新的主要能源之一。我国是太阳能资源十分丰富的国家之一，它具有诸多其他能源无法取代的优点。因此，能否充分利用我国太阳能资源丰富这一巨大优势。充分成熟的掌握太阳能发电及其相关技术无疑具有重大的意义，甚至将决定着21世纪的世界经济走向。 随着经济社会的不断发展和人们生活水平的日益提高，能源的需求量越来越大。目前占主导地位的是化石能源，但由于其使用过程中可产生大量污染且具有不可再生性(因而人们一直在探寻新的清洁能源及可再生能源。其中最引人注目。开展研究工作最多，应用最广的就是太阳能。 目前，太阳能的利用有许多途径，直接的如太阳能热发电、光伏发电、太阳能热水器、太阳能电池等;间接的可以包括风力发电、水力发电、生物能等。特别是近年来，太阳能以其独具的储量“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性，

使许多发达国家都把太阳能等可再生能源从原来的补充能源上升到战略替代能源的地位。在我国，随着建设资源节约、环境友好型社会目标的提出，太阳能等可再生能源利用步伐明显加快，尤其是开发利用太阳能、风能已经成为我国能源战略的重要内容。 太阳能转化为电能有2种主要途径:一种是通过光电装置将太阳光直接转化为电能(即“太阳光发电”，常称为“光伏发电”;另一种是收集太阳辐射能转化为电能。即“太阳热发电”。 下面就太阳能的三种发电形式作简要阐述: 1)、太阳能光伏发电 光伏发电是利用半导体界面的光发生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。 发电系统构成部分及工作原理: 太阳辐射的光子带有能量。当光子照射半导体材料时(光能便转换为电能，这个现象叫“光伏效应”。太阳能光伏发电，是利用光伏效应的原理将照射到太阳能电池上的太阳光转换为电能。发出的直流电采用蓄电池组储存(使用时经逆变器转化为交流电送给用户或电网。太阳能电池是光伏发电的核心部件，能够将光能直接转化为电能，发电时常将太阳能电池组件按一定方式排列成方阵，提高太阳能利用效率。目前应用较广的太阳能电池有单晶硅、多晶硅和非晶硅3种。 光伏发电是利用半导体界面的光发生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电系统主要包括太阳能电池组件(阵列)、蓄电池、控制器、逆变器以及负载(如照明负荷)等。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，负载即系统的用户终端。 光伏发电的主要原理可表述为:

草坪灯的优势及特点

草坪灯是一种兼具照明和美化功能的灯具，在城镇里很多需要照明的公共场合都能看到它。通常所说的草坪灯大部分都是太阳能LED草坪灯。 草坪灯的优势 草坪灯选用LED作为光源，LED寿命长，可以达到100000小时以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是LED技术已经经过了其关键的突破，并且其特性在过去5年中有很大提高，其性能价格比也有较大的提高。另外，LED由低压直流供电，其光源控制成本低，使调节明暗，频繁开关都成为可能，并且不会对LED的性能产生不良影响。还可以方便地控制光色，改变光的分类，产生动态幻景，所以它特别适用在太阳能草坪灯上。 太阳能草坪灯光源及电源系统设计方法由于太阳能草坪灯独特的优点，近年来得到迅速发展。草坪灯功率小，主要以装饰为目的，对可移动性要求高，电路铺设困难，防水要求高的场地适用。这些使得由太阳电池供电的草坪灯显示出许多前所未有的优势。 草坪灯LED太阳能照明的发展趋势 太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其无可比拟的优势得到迅速的推广应用。作为第四代新光源，在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中得到了有效的利用。尤其是在偏远无电地区，太阳能照明灯具更具有广泛的应用前景。一般人认为，节能灯可节能4/5是伟大的创举，但LED比节能灯还要节能1/4，这是固体光源伟大的革新。除此之外，LED还具有光线质量高，基本上无辐射，可靠耐用，维护费用极为低廉等优势，属于典型的绿色照明光源。超高亮LED的研制成功，大大地降低了太阳能灯具使用成本，使之达到或接近工频交流电照明系统初装的成本报价，并且具有保护环境、安装简便、操作安全、经济节能等优点。由于LED具有的光效率高，发热量低等优势，已经越来越多地应用在照明领域，并呈现出取代传统照明光源的趋势。在我国西部，非主干道太阳能路灯、太阳能庭院灯渐成规模。随着太阳能灯具的大力发展，“绿色照明”必将会成为一种趋势。 草坪灯的优点及应用 草坪灯优点主要为安全、节能、方便、环保等。适用于住宅社区绿草地美化照明点缀，公园草坪美化点缀。 草坪灯使用太阳能组合系统的几个问题 （1）光敏传感器。太阳能草坪灯需要光控开关，设计者往往会用光敏电阻来自动开关灯，实际上太阳能电池本身就是一个极好的光敏传感器，用它做光敏开关，特性比光敏电阻好。对于仅仅使用一只1.2VNi－Cd电池的太阳能草坪灯来说，太阳能电池组件由四片太阳能电池串联组成，电压低，弱光下电压更低，以至天没有黑电压已经低于0.7V，造成光控开关失灵。在这种情况下，只要加一只晶体管直接耦合放大，即可解决问题。 （2）按蓄电池电压高低控制负载大小。太阳能草坪灯往往对连续阴雨可维持时间要求很高，这就增加系统成本。我们在连续阴雨蓄电池电压降低时减少LED接入个数，或者减少太阳能草坪灯每天的发光时间，这样就能减少系统成本。

太阳能LED照明原理与技术(精)

前言：随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用；另一条是寻求新的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。 太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油，可以说是取之不尽、用之不竭。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，所以发光效率高，一般人都认为，节能灯可节能4/5是伟大的创举，但LED比节能灯还要节能1/4，这是固体光源更伟大的改革。 太阳能LED照明集成了太阳能与LED的优点。 1、系统介绍 1.1系统基本组成简介 系统由太阳能电池电池 电池是一种能量转化与储存的装置，它通过反映将化学能或者物理能转化为电能。电池即一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负两极浸泡再能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供电能。组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；太阳能电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。 1.2工作原理介绍 系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至101ｕｘ左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 2、系统设计思想 太阳能路灯的设计与一般的太阳能照明相比，基本原理相同，但是需要考虑的环节更多。下面将以香港真明丽集团有限公司的这款太阳能LED大功率路灯为例，分几个方面做分析。 2.1太阳能电池组件选型 设计要求：广州地区，负载输入电压24V功耗34.5W，每天工作时数8.5H，保证连续阴雨天数7天。 ⑴广州地区近二十年年均辐射量107.7Kcal／cm2，经简单计算广州地区峰值日照时数约为3.424H； ⑵负载日耗电量＝12.2AH ⑶所需太阳能组件的总充电电流＝1.05×12.2×÷（3.424×0.85）＝5.9A 在这里，两个连续阴雨天数之间的设计最短天数为20天，1.05为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85为蓄电池充电效率。 ⑷太阳能组件的最少总功率数＝17.2×5.c＝102W 选用峰值输出功率110Wp、单块55Wp的标准电池组件，应该可以保证路灯系统在一年大多数情况下的

太阳能LED灯照明原理(精)

太阳能照明原理、组成及控制系统 核心提示：随着全球能源的日益紧张，太阳能光伏照明得到了迅速发展。在太阳能照明灯的设计中涉及多个环节，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。为了提高照明系统发电量的利用率，克服系统缺电带来的不足，在太阳能照明系统的发展中，人们不断的对照明系统常用的... 随着全球能源的日益紧张，太阳能光伏照明得到了迅速发展。在太阳能照明灯的设计中涉及多个环节，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。为了提高照明系统发电量的利用率，克服系统缺电带来的不足，在太阳能照明系统的发展中，人们不断的对照明系统常用的控制模式进行分析，设计各种实际可行的工作模式，同时光源技术也在不断的更新换代中，蓄电池的充电模式也在不断的研究探索中有效利用率越来越高。在太阳能各个组成部分的发展和协调中，太阳能照明系统正在不断发展完善。 一、太阳能灯的原理及组成 太阳能灯具系统为直流型独立光伏系统，其工作原理如图1所示。太阳能电池组件将太阳能转化为电能，通过控制器进行控制及保护，将电能转变为化学能储存在蓄电池中。当用电时，蓄电池再将化学能转化为电能，供直流负载使用，或者通过逆变器逆变为交流电供交流负载使用。只有当长时间无光照以致电池中的电能用完时，这个装置才停止工作。 太阳能楼道灯包括有—个安装在建筑物楼顶的太阳能电池和安装在各个楼层的照明灯，以及统一安放的蓄电池，充放电控制器。蓄电池与各楼层的照明灯通过导线连接。负载采用LED灯具，并配合声光控开关工作。白天，太阳能电池组件在一定强度的太阳光照射下产生电能，通过太阳能充放电控制器存储到蓄电池内；夜晚，蓄电池通过充放电控制器为负载提供电能。通常，太阳能系统在设计时会根据实际情况增大蓄电池的容量，队保证阴雨天的照明。 太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳，有的还要配置逆变器。 1、太阳能电池板 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中，推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场，而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率，大约是光伏电池效率大约是单晶硅13％－15％，多晶硅11％－13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。 2、太阳能控制器

太阳能路灯介绍及工作原理

太阳能路灯 太阳能路灯概述 太阳能路灯以太阳光为能源，白天充电晚上使用，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作工作稳定可靠，节省电费免维护。 一、系统组成 系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、LED灯头、控制箱（内有控制器、蓄电池）和灯杆几部分构成；太阳能电池板光效达到127Wp/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利；灯头部分以1W白光LED和1W 黄光LED集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源。 控制箱箱体以不锈钢为材质，美观耐用；控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充放电控制器。本系统选用阀控密封式铅酸蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护电池”，有利于系统维护费用的降低；充放电控制器在设计上兼顾了功能齐备（具备光控、时控、过充保护、过放保护和反接保护等）与成本控制，实现很高的性价比。 1、工作原理 系统工作原理简单，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池白天电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至10lux左右、长沙光合太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电8.5小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 2、蓄电池选型 太阳能供电系统中，蓄电池的性能好坏直接影响系统的综合成本及运行好坏和使用寿命，本方案中选用我公司与中国科学院金属研究所联合研制的最新成果储能型胶体蓄电池，与普通的铅酸电池相比，它在设计上和制造工艺上有以下突出特点： 使用寿命超长，正常情况下使用寿命为五到十年。 采用适合的正负极合金配方及活性物质配比，使电池更加适合储能电池循环充、放电的使用特点。

有机太阳能电池的原理和应用

有机太阳能电池的原理和应用 一、结构和基本原理 目前的有机太阳能电池可以分为三类。 1.1 肖特基型有机太阳能电池 第一个有机光电转化器件是由Kearns 和Calvin在1958 年制备的，其主要材料为镁酞菁（MgPc）染料，染料层夹在两个功函数不同的电极之间。在这种有机半导体器件中，电子在光照下被从HOMO 能级激发到LUMO能级，产生一对电子和空穴。电子被低功函数的电极提取，空穴则被来自高功函数电极的电子填充，由此在光照下形成光电流。理论上，有机半导体膜与两个不同功函数的电极接触时，会形成不同的肖特基势垒。这是光致电荷能定向传递的基础。因而此种结构的电池通常被称为“肖特基型有机太阳能电池”。在这个器件上，他们观测到了200 mV的开路电压，光电转化效率很低。此后二十多年间，有机太阳能电池领域内创新不多，所有报道的器件之结构都类似于1958 年版，只不过是在两个功函数不同的电极之间换用各种有机半导体材料。由于肖特基型有机太阳能电池是单纯由一种纯有机化合物夹在两层金属电极之间制成的，因此效率比较低，现在已经被淘汰。 1.2 双层膜异质结型有机太阳能电池 在肖特基型有机太阳能电池的基础上，1986 年，行业内出现了一个里程碑式的突破。 实现这个突破的是柯达公司的邓青云博士。这个时代的有机太阳能电池所采用的有机材料主要还是具有高可见光吸收效率的有机染料。邓青云的器件之核心结构是由四羧基苝的一种衍生物（又称作PV）和铜酞菁（CuPc）组成的双层膜。这种太阳能电池又叫做p-n 异质结型有机太阳能电池。在双层膜结构中，p-型半导体材料（电子给体（Donor），以下简记为D）和n-型半导体材料（电子受体（Acceptor），以下简记为A）先后成膜附着在正负极上（下图）。D 层或者 A 层受到光的激发生成激子，激子扩散到 D 层和 A 层界面处发生点电荷分离生成载流子，然后电子经A层传输到电极，空穴经D层传输到对应的电极。1992 年，土耳其人Sariciftci 在美国发现，激发态的电子能极快地从有机半导体分子注 入到C60 分子中，而反向的过程却要慢得多。也就是说，在有机半导体材料与C60 的界面上，激子可以以很高的速率实现电荷分离，而且分离之后的电荷不容易在界面上复合。这是由于C60的表面是一个很大的共轭结构，电子在由60个碳原子轨道组成的分子轨道上离域，可以对外来的电子起到稳定作用。因此C60 是一种良好的电子受体材料。1993 年，Sariciftci在此发现的基础上制成PPV/C60 双层膜异质结太阳能电池。PPV通常叫作“聚对苯乙烯撑”，是一种导电聚合物，也是一种典型的P 型有机半导体材料。此后，以C60 为电子受体的双层膜异质结型太阳能电池层出不穷。 1.3 混合异质结型有机太阳能电池 随后，研究人员在此类太阳能电池的基础上又提出了一个重要的概念：混合异质结（Bulk Heterojunction）。混合异质结概念主要针对光电转化过程中激子分离和载流子传输这两方面的限制。双层膜太阳能电池中，虽然两层膜的界面有较大的面积，但激子仍只能在界面区域分离，离界面较远处产生的激子往往还没移动到界面上就复合了。而且有机材料的载流子迁移率通常很低，在界面上分离出来的载流子在向电极运动的过程中大量损失。这两点限制了双层膜电池的光电转化效率。 而所谓“混合异质结”，就是将给体材料和受体材料混合起来，通过共蒸或者旋涂的方法制成一种混合薄膜。其给体和受体在混合膜里形成一个个单一组成的区域，在任何位置产生的激子都可以通过很短的路径到达给体与受体的界面（即结面），电荷分离的效率得到了提高。同时，在界面上形成的正负载流子亦可通过较短的途径到达电极，从而弥补载流子迁移率的不足。2008 年3 月，大阪大学和大阪市立研究所宣布，成功开发出了单元转换效率高

太阳能光伏发电系统原理

太阳能光伏发电系统原理 光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接 转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。 3.1光电效应概述 光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。 3.2光生伏打效应概述及应用 3.2.1光生伏打效应 是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象，是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。3.2.2光生伏打效应应用 光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上，把辐射能转换成电能。大量研究集中在太阳能的转换效率上。理论预期的效率为24％。由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高，所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池，也称光电池或太阳电池。 3.3太阳能电池及其太阳能组件 3.3.1太阳能电池的工作原理，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能

电池的工作原理。 3.3.2太阳能电池的生产流程 通常的晶体硅太阳能电池是在厚度 350～450μm的高质量硅片上制成的， 这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。如图1 3.3.3 太阳能电池的制造技术 晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 具体的制造工艺技术说明如下： （1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。

太阳能电池的原理及制作(精)

太阳能电池的原理及制作 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能 源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中；大阳能光 电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩 目的项目之一。 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光 电材料吸收光能后发生光电于转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：1、硅太阳能电池；2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的大阳能电池；4、纳米晶太阳能电池等。 一、硅太阳能电池 1．硅太阳能电池工作原理与结构 太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下： 图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。 当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照下图： 图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。

同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N （negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图。 N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是PN结。 当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导 体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层)，界面的P型 一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多 空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的 电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。 当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。(如下图所示）

太阳能草坪灯技术原理

太阳能草坪灯技术原理 一、LED太阳能照明的发展趋势 太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其无可比拟的优势得到迅速的推广应用。作为第四代新光源，在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室内照明以及其他各领域的照明和应用中得到了有效的利用。尤其是在偏远无电地区，太阳能照明灯具更具有广泛的应用前景。一般人认为，节能灯可节能4/5是伟大的创举，但LED比节能灯还要节能1/4，这是固体光源伟大的革新。除此之外，LED还具有光线质量高，基本上无辐射，可靠耐用，维护费用极为低廉等优势，属于典型的绿色照明光源。超高亮LED的研制成功，大大地降低了太阳能灯具使用成本，使之达到或接近工频交流电照明系统初装的成本报价，并且具有保护环境、安装简便、操作安全、经济节能等优点。由于LED具有的光效率高，发热量低等优势，已经越来越多地应用在照明领域，并呈现出取代传统照明光源的趋势。在我国西部，非主干道太阳能路灯、太阳能庭院灯渐成规模。随着太阳能灯具的大力发展，“绿色照明”必将会成为一种趋势。而LED太阳能草坪灯作为其中的一个代表，也将得到大力的推广和应用，本文主要介绍它的一些知识，希望能给大家一些启发。 二、LED太阳能草坪灯简介 LED太阳能草坪灯是一种集节能环保、照明与美化环境为一体的新型的绿色能源景观照明灯具。太阳能草坪灯节能、环保、安全、美观。该太阳能草坪灯采用高效率单晶硅太阳能电池组件，白天可将太阳光光能转换成电能储存于蓄电池，夜晚天黑后则自动点亮灯管照明，广泛适用于公园草坪、花园别墅、广场绿地、旅游景点、度假村、高尔夫球场、企业工厂绿地亮化美化、住宅小区绿地照明、各种绿化带等的景观点缀、景观照明。太阳能系列草坪灯主要用来亮化点缀照明，采用高亮度LED发光二极管设计，具有亮度高、安装简便、工作可靠、不敷设电缆、不消耗常规能源、使用寿命长等优点。太阳能草坪灯光源及电源系统设计方法由于太阳能草坪灯独特的优点，近年来得到迅速发展。草坪灯功率小，主要以装饰为目的，对可移动性要求高，电路铺设困难，防水要求高的场地适用。