太阳能在农村住宅当中的应用

太阳能在农村住宅当中的应用

—直接利用式热工计算

学生：董耀军

学号：0602240450

指导老师：何梅

摘要：通过对晋南农村的一栋普通单层房屋进行太阳能改造，分别对改造前后的建筑进行能耗计算，能出太阳能建筑的节能量及节能率，以及对农村住宅太阳能改造当中的材料本地化进行性能分析

关键词：太阳能建筑节能量节能率太阳能改造当中的材料当地化

建筑基本概况：山西南部农村住宅，硬山双坡屋顶建筑，建筑物宽7.2m,进深6.6m，建筑面积71.28m2,主体一层，局部两层，见附图

改造原则：基本保持立面不变的基础上，通过改

造南向坡屋顶成直接收益式及相关构造图

一、各部分面积的计算

1、建筑面积A0建筑物宽7.2m，进深3.6m。首层建筑面积7.2*3.6=25.92m2

局部二层面积 3.6*3.6=12.96m2

2、建筑体积V0

V0=7.2*6.6*4.2+7.2*6.6*2.55=320.76m3。

3、屋顶面积F

F=2.5*2*7.2*2=72m2

4、外墙面积

1）对比房

（1）南墙总面积7.2*4.2=30.24 m2

（2）门窗洞口面积普通窗1.2*1.8*2=4.32 m2

门上窗0.5*2.7=1.35 m2落地窗0.9*2.1=1.89 m2

门：铝合金中空玻璃推拉门1.8*2.1=3.78 m2

（3）南墙面积：30.24-4.32-1.35-1.89-3.78=18.9 m2

窗墙面积比=18.9/30.24=0.625

2）太阳房

太阳房南墙同对比房

3）南向坡屋顶改成直接受益式，玻璃幕墙面积5*7.2=36 m2

4）北墙总面积7.2*4.2=30.24 m2

北墙窗洞口面积1.5*1.2=1.8 m2

窗墙面积比1.8/30.24=0.06〈0.25

5）东西墙 6.6*4.2+6.6*2.55/2=36.14 m2

6）地板面积7.2*6.6+3.6*6.6=71.28 m2

二、太阳房和对比房的围护构造、传热系数及各部分面积，见表

二、太阳房和对比房的热负荷计算

1、建筑所在区纬度为：北纬35o39/；采暖期从10月到次年的4月，各月的采暖度数值DD14

列于下面表中。

2、计算太阳房净负荷系数NLC、对比房总负荷系数TLC。数据见下。

表中冷风渗透系数nVPaCp中，

n-----换气次数，太阳房n =0.5h-1,对比房n=0.5h-1;

V----房间体积，m3,V=0.6V0=192.47

Pa---室外空气密度，取pa=1.252kg/m3;

Cp---空气定压比热容，取cp=0.28

注：参考DBJ24-8-87。民用建筑节能设计标准山西省实施细则

由此可得太阳房的净负荷系数NLC

NLC=24*（3.6（36*0.8+71.28*0.4+1.8*2.6+1.35*3.2+36.14*2*0.52+30.24*0.52）+0.5*192.47*1.252*0.28）=11.136MJ/( o c .d)

对比房的总负荷系数TLC

TLC=3.6*24（36*1.0+9.89*3.2）+NLC=16.98 MJ/( o c .d)

3、计算太阳房的S m以及对比房的S c, b, m值，列入下表项中：

S m=X M A g AaM S ot

X M —玻璃窗的有效透光系数取X M =0.75 X c, b, m =0.75

A g，=8.1 +36 =44.1 A c, b, m =8.1

Aa 计算如下

房间内墙、顶棚面积36.14*2+36*2=144.28 白色粉刷的反射系数0.52

地板面积71.28 反射系数0.3 P w的反射系数0.47

那直接受益式太阳房内表面的有效太阳能吸收系数为

Aa =(1-P w)/((1-Pw)+ P w(1-Pc)A0 /A w =0.67

因此对比房的内表面的有效太阳能吸收系数为0.8，并且因为玻璃幕墙同水平面成三十度角，所以查比例系数为1.4,所以太阳房月太阳有效得热量

4）因此S m=1.4 X M A g Aa M S ot =31.02 M S ot

S c, b, m =X M A g Aa M S o =4.86M S ot

5）计算太阳房的SLR:

Q net，m =NLC * DD14,M =11.136*(570+398+220+6+50+285+505)

=22650.624 MJ/( o c .d)

SLR M = S m /(TLC*DD14,M )

6）查SHF-SLR曲线求SHF M

对于直接受益式，且设有夜间保温帘（热阻为0.86m2.0C/W）,根据李书P56页图6-3的曲线2查出SHF M

7）太阳房月供热量Q a u x, m

①计算直接受益式的1-SHF M

②计算Q

=（1-SHF M ）*（TLC*DD14,M )

a u x, m

③计算Q a u x,q =∑Q a u x, m

8）计算太阳房的节能率与节能量

①计算对比房的S M= X m A g,c,B S otαa,c M=4.86 S ot M，列入表；

②计算对比房总负荷Q t,M= TL C B×DD14，M，列入表；

③计算对比房的SLR M=S M/（TL C×DD14，M），列入表；

④根据李书的图6-4的曲线查对比房的SHF M，列入表；

⑤对比房月辅助热量Q aux, M

Q aux, M=(1-SHF c,B.,M)×Q t,M，列入表4第(18)项。

⑥对比房月辅助热量Q aux, q

Q aux, q=∑Q aux,M =32220 MJ

⑦计算太阳房采暖期的节能量ΔQ aux, q

ΔQ auxq=Q aux, q－Q au x,q=32220-8891=23329 MJ

⑧计算太阳房采暖期的节能率ESF g

ESF g=ΔQ aux q / Q aux, q=23329/32220=72.4%

三、太阳房与对比房辅助热量计算表

四、结论

这次对晋南农村传统双坡硬山屋顶进行的太阳能改造，主要把南向传统的小圆瓦改造成12mm厚安全玻璃组成的玻璃幕墙，还有就是利用原有的椽木加设了夜间保温帘，以及通过加强对窗、墙、屋顶构件的保温。对充分利用太阳能，减少建筑的能耗，有着显著作用，太阳房的采暖期的节能率ESF=72.4%。这还是仅仅是完全被动式太阳能采暖，利用建筑本身已有的构造，完全可以加上主动式太阳能辐射热水采暖系统，这样，完全可以达到零能耗建筑的水平，并且加上热水辐射采暖系统之后，房间本身的热稳定性能也会提升，更增加了居住的舒适性。

本次住宅太阳能改造当中的构造：

构造措施一、充分利用原有建筑的椽木结构，原有椽木，小头直径80，间距200，房间

跨度7200，因此保温帘的宽度设置成1200，在保温卷帘的展开与布置上，

与卷闸门相似。再离地面1500处设置一绞盘，外表同室外运动设施当中的

圆盘相同，充分适应使用者是老年人的特点。即是日常活动，又是必要的节

能措施。关于相关装置的时间控制问题，在冬天，当地人出行基本是日出而

作，日落而息。相关操作时间只需要十分钟左右，并不会增加专门人员控制。构造措施二、利用房屋本身的构造，设置10平方米的真空平板热水器，同地板热水辐射采暖系统结合，优越性更佳。

构造措施三、关于农村住宅太阳能改造当中的材料本地化。本次地板热水辐射采暖构造是50厚聚苯板上设100厚细石混凝土，在本地化上完全可以采用一定厚度的麦秆或木屑，上铺夯实粘土。为了防止麦秆或木屑等有机物腐烂丧失保温功能及

隔潮功能，可以用塑料袋装的麦秆和木屑，防腐及隔潮性能更好保存年限更

是能大幅度延长。夯实粘土的蓄热系数12.99，细石混凝土式13.50，苯板的

导热系数0.047，麦秆和木屑的导热系数0.093，但无论从产量、价格还是材

料来源的广泛性以及施工的操作可能性，本地化材料显然更具优势。

在这次改造中，业主的主要意见集中于对房屋用途上，这幢建筑本身是夏天热时才住的房子，因此，不仅仅是冬天的采暖，还有夏天的降温技术。

构造措施一、房屋原来本身构造上有一钢筋混凝土的平台，原本用途是夏天晒粮，随着农业机械化的普遍，平台基本上已经丧失原来用途，因此，在夏天极热时间段里，可以在白天注上水，晚上放水措施。不仅可以明显降低室外综合温度，还可以利用水分蒸发的潜性降温。

构造措施二、利用业主自身拥有的地下室果窖、水窖，设置水盘管通过深埋于果窖下的埋管带来的低温水传给房间地板下的埋管进行冷端辐射，来给房屋降温。由于地下室最低处-4.2m，空气含湿高，在夏天可以直接用于给房间供气，充分利用隐性降温。

对于山村及农村基本上有一个问题就是水资源缺乏，因此都有一个水窖用来存储雨水以及生活用水，我们的地热系统完全可以应用这一点，不用深井来取和存水，在山村及农村基本上房建用地不缺，因此我们可以布设水平式埋管系统，利用水窖来进行热交换，并且可以采用金属等热交换系数高的材料来减少埋管长度。

构造措施三、在保温卷帘向阳的一面设置3mm厚的金属板，当夏天白天保温卷帘关闭的时候，金属显然可以提高空气温度，增强空气流动。保温板可以随同金属板一同卷放。根据PMV-PPT曲线图，当室温为300C时，气流速度为3m/s组合起来时，要比室温为280C，气流速度为0时，人的感觉要舒适。

通过以上构造措施，确定可以不会破坏夏天的消暑建筑，还能适于冬天居住，达到零能耗建筑。

个人意见，望何老师指导。

参考文献：

[1]杨善勤编著.民用建筑节能设计手册. 北京:中国建筑工业出版社. 1997.8

[2]DBJ24-8-87. 民用建筑节能设计标准陕西省实施细则

[3]李元哲主编.被动式太阳房设计手册. 北京:清华大学出版社.1993.3

[4]罗运俊、何梓年、王长贵编著.太阳能应用技术. 北京:化学工业出版社.2005.1

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关键词：水源热泵可再生

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太阳能光伏电池标准_IEC_61427-2005(中文版)

国际标准IEC61427 第2版 2005.5 光伏太阳能系统（PVES） 储能二次电池和电池组 ―――一般要求和试验方法

目录前言 1．适用范围 2．标准性参考文献 3．术语和定义 4．使用条件 4．1光伏能源系统 4．2二次电池和电池组 4．3通用运行条件 5．一般要求 5．1机械耐受性 5．2充电效率 5.3深放电保护 5．4标记 5．5安全 5．6文件 6．功能特性 7．通用试验条件 7．1测量仪表精度 7．2测试样品的准备和维护 8．试验方法 8．1容量实验 8．2循环耐久试验 8．3荷电保持试验 8．4光伏用途循环耐久试验（极端条件）9．试验的推荐采用 9．1型式试验 9．2验收试验

前言 1）国际电工技术委员会（International Electrotechnical Commission――IEC）是一个全球性的、包括所有国家的电工技术委员会（IEC国家委员会）的标准化组织。 IEC的目的是推进所有电气和电子领域有关标准化方面的国际合作。为此目的，除了其它的活动之外，IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公开可获得的规范和指导（下称IEC出版物）。出版物的准备都是委托各技术委员会进行；任何IEC 国家委员会对于所涉及的出版物感兴趣都可以参加准备工作。在出版物的准备过程中，与IEC有联系的国际的、政府的和非政府组织也可以参加。IEC与国际标准化组织（International Organization for Standardization---ISO）按照两个组织一致同意的条件密切合作。 2）IEC对于技术问题所作出的结论和决议都尽可能地代表了相关问题国际上的一致意见，因为每一个技术委员会都有来自所有感兴趣的IEC国家委员会的代表。 3）IEC出版物的形式为国际上推荐采用，而且在这个意义上也已被IEC各国家委员会所接受。尽管已经尽力做到IEC出版物的技术内容准确无误，但IEC不能对其使用的方式或最终用户的误解负责。 4）为了促进国际上的一致性，所有IEC国家委员会都承诺在其国家的或地区的出版物中尽最大可能的明确使用IEC出版物。IEC出版物和国家的或地区的出版物之间的任何差异都需要在后者的出版物中予以明确标明。 5）IEC不提供其认可的程序，也不对任何声称符合IEC出版物的设备负责。 6）所有用户都应确保他们所持有的是最新版本。 7）对于由于使用或信任本出版物或其它IEC出版物所导致的任何人身伤害、财产损失或其它任何性质的损害――不论是直接的还是间接地――或者其它的费用（包括法律费用）和开销，都与IEC或其经理、雇员、服务人员或代理――包括个体的专家和技术委员会以及IEC国家委员会的委员无关。 8）注意该出版物引用的参见标准。对于正确使用本出版物，使用这些参见出版物是必须的。 9）注意本出版物的某些内容可能是专利权的标的。IEC没有责任标明任何或所有这些专利权。 IEC61427标准由IEC21技术委员会――二次电池和电池组――准备。 该第2版取代了1999年公布的第一版。该版本包括了一些技术方面的修改。 第二版在该文件第一版本的基础上重新组织，在使用条件、一般要求、功能特性、通用试验条件、试验方法以及试验的推荐采用等方面更加清晰，目的是让最终用户更容易理解。试验方法在两种不同的技术――铅酸和镍镉――方面都给予了详细清楚地解释。 该标准的内容以下述文件为基础： 关于该标准的批准投票详细情况可以在上表中示出的投票报告中去查找。 该出版物的起草根据ISO/IEC Directive Part2进行。

风能太阳能在城市建设中的应用

风能,太阳能在城市建设中的应用 俞红鹰 一、概述 在十届人大四次会议的政府工作报告中，温总理提出了建设资源节约型社会，发展循环经济的任务和政策措施，这标志着我国进入了可持续发展的新阶段，这也为可再生能源产品在城市建设中应用创造了机遇。 在当今社会，人们的生活已表现为对一次性能源的过度依赖，在二十一世纪，人类能否保持可持续地发展，关健在于能否摆脱对传统能源消费方式的依赖。清洁的可再生能源的发展将直接关系到人类社会可持续发展的进程。 在城市建设中应用可再生能源产品是促进可再生能源产业发展最有效的手段，也是对全社会普及再生能源知识最有效的宣传，还是城市生活中节约能源最有效的方式，更是促进可再生能源应用技术进步最有效的途径。 二、可再生能源产品在城市建设中应用的必要性 １、节约能源的需要 改革开放以来，我国经济高速增长，城市建设更是飞速发展，但在迅速发展的城市建设中，忽视了能源节约，在不少项目上造成了能源和资源的浪费。 在城市建设中，很多领域都可以用到太阳能热利用、太阳能光伏发电、风能发电等可再生能源技术，这种利用自然资源的技术，不仅不消耗常规能源，而且不受输配电工程、管道工程等土建工程的制约，对美化城市、简化市政工程难度，节约能源都有非常积极的意义。在城市建设中广泛推广可再生能源产品的应用是非常必要的。 ２、普及可再生能源知识的需要

普及可再生能源知识，对向全社会推广节能、环保的理念有非常积极的意义，对建设资源节约型社会、发展循环经济有积极的促进作用。只有节约能源可以成为日常的意识和行为，采用可再生能源产品成为社会的常识，才能真正保证经济的可持续发展。 城市建设项目中，很多项目与人们的生活贴得很近，在这些项目中采用可再生能源产品，让人们在日常生活中感受可再生能源产品的作用和价值，使人们体验到可再生能源的利用技术离我们的生活很近，并从可再生能源产品的使用中掌握新的知识。可再生能源知识的普及对促进社会的可持续发展很有必要。３、促进可再生能源产业的发展和技术进度的需要 二十世纪八十年代初，我国曾大力发展小型风力发电机，当时这个产业的定位是面向广大偏远的农牧民，但由于政府职能不到位，广大农牧民有需求没有购买力，没能形成合理的市场，产品走低质低价的低端路线，行业的技术进步缺乏保障，整个行业一直没有发展起来。 而太阳能光伏发电行业长期以来一直以邮电通迅等特殊用户为对象，保持了产品的高品质，但产业规模一直不大。到本世纪初，政府采购大大促进了光伏产业的发展，随之而来的欧洲、日本等发达国家的太阳能屋顶计划等促进可再生能源发展的政策更进一步促进了我国光伏产业的发展，但国内市场需求的弱小一直是该行业发展的隐忧。 太阳能热利用技术一开始就把市场定位在城市居民和城市建设项目上，随着产业的技术进步，太阳能热利用产品已发展为一个巨大的产业，成为我国可再能源产业中生产规模最大，从业人数最多的、工业产值最高的行业，而且发展前景越来越好。 从上述三个行业的发展进程可以看出，可再生能源产品的发展是建立在良好的市场环境条件下的，这个市场环境的形成要得到政府的引导和支持。城市建设项目是以政府项目为主导的，在市政项目中大力推广可再生能源产品，不仅有利于建设资源节约型社会，也有利于可再生能源产业市场的有序发展，有利于可再生能源产业发展和技术进步。 三、可再生能源产品在城市建设中应用的可行性 １、技术上的可行性 目前，我国的可再生能源产业已发展到相当规模，其中，太阳能热水器已大规模产业化，并且与建筑物结合的新产品推出更展示出这个行业的巨大发展前景，太阳能热水器为可再生能源在城市建设中的应用

(完整版)光伏发电站设计规范GB50797-2012

光伏发电站设计规范（GB 50797-2012）1总则 1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。 1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。 1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语和符号 2.1术语 2.1.1光伏组件 PV module 具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。又称太阳电池组件（solar cell module） 2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string 在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。 2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit 光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。又称单元发电模块。 2.1.4光伏方阵 PV array

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太阳能光伏发电原理与应用实验报告资料

太阳能光伏发电原理与应用 实验报告 课题名称：太阳能光伏发电原理与应用实验专业班级：12级应用光电子01 学生学号：1209040110 学生姓名：胡超 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2015.6.1至2015.6.4

实验一、太阳辐射能的测量 下表是针对武汉市的日照情况，记录武汉市的某一天某一时段（每两分钟记 录一次）的太阳辐射强度： 太阳辐射监测系统 瞬时值累计值 时间 总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射总辐射散射辐射直接辐射反射辐射净全辐射10:06 538 113 436 41 112 0.031 0.014 0.016 0.003 0.009 10:08 404 105 298 32 77 0.056 0.013 0.045 0.004 0.012 10:10 449 99 347 31 268 0.049 0.013 0.037 0.004 0.009 10:12 416 97 304 33 246 0.056 0.012 0.043 0.004 0.033 10:14 645 118 525 49 347 0.056 0.012 0.042 0.004 0.033 10:16 198 105 57 24 105 0.077 0.014 0.062 0.006 0.040 10:18 549 107 425 42 326 0.025 0.013 0.007 0.003 0.012 10:20 610 111 485 45 329 0.066 0.013 0.051 0.005 0.039 10:22 631 108 513 50 304 0.076 0.013 0.061 0.006 0.039 10:24 619 108 493 45 284 0.076 0.013 0.062 0.006 0.036 10:26 465 103 310 39 194 0.075 0.013 0.059 0.006 0.034 10:28 653 109 402 47 264 0.067 0.013 0.043 0.005 0.027 10:30 690 111 337 48 263 0.079 0.013 0.046 0.006 0.032 10:32 693 113 318 47 249 0.083 0.013 0.042 0.006 0.031 10:34 653 115 214 48 219 0.082 0.014 0.035 0.006 0.029 10:36 713 118 176 53 145 0.061 0.013 0.018 0.005 0.021 10:38 575 111 92 44 89 0.087 0.014 0.020 0.006 0.015 10:40 717 115 53 44 90 0.080 0.014 0.009 0.006 0.010

光伏规范标准图纸

（一）村级光伏电站组件排布图纸 根据现场图片进行设计 1

2 村集体光伏电站效果图1 村集体光伏电站效果图2

3 村集体光伏电站效果图3 （二）、详细说明 项目概述 本项目叶集区南依大别山，北连淮北平原，西临史河，东部丘陵，境内河流纵横，塘堰星罗棋布，林竹繁茂。全区共有森林面积71800亩，其中，孙岗乡28000亩，三元乡7400亩，平岗办事处30000亩，镇区办事处6400亩，本区树种以意扬、国外松、杉木为主，经济林有板栗、桃、枣、水蜜桃等。属于北亚热带向暖温带转换的过渡带，季风显著，四季分明，气候温和，雨量充沛，光照充足，无霜期长。全年日照小时，平均气温，梅雨季节一般在6-7月间。全区年平均日照时数为小时，日照百分率为%左右，属于太阳能利用条件中等的地区。除

梅雨季节外，太阳能资源具备利用的稳定性。本项目参考METEONORM 7 数据库中的数据进行太阳能资源分析，统计了 1991~2010 年累年各月的水平面总辐射值和15°斜面总辐射值，详见下表。 月份水平面辐射（kWh/m2） 一月63 二月75 三月91 四月120 五月143 六月133 七月154 八月135 九月115 十月95 十一月71 十二月61 合计1253 （行业标准Q XT-89-2008）制定的太阳能资源丰根据《太阳能资源评估方法》 富程度等级划分，本项目站址所在地为资源丰富地区。 光伏电站根据现场安装状况进行组件及逆变器的配置，本村级光伏电站配备4个50KW的组串式逆变器，经逆变后进入一个交流配电箱，最终并入国家电网。 4

分布式光伏电站原理图5

太阳能发电原理

太阳能发电原理 1、原理概述 太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池板将太阳能转换成电能的一种可再生清洁发电机制。当光线照射到太阳能电池表面时，一部分光子被太阳电池板反射掉，另一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成电位差。当外部接通电路时，在该电压的作用下，则会有直流电流流过外部电路产生一定的输出功率。 通常每块太阳能电池组件输出的直流电压较低，一般为35V。为了提高电压，达到逆变器最佳工作状态的额定输入直流电压，将一定数量的太阳能电池串联到一起形成回路，然后接入逆变器中，逆变器将输入的直流电转换成交流电。逆变后得到的交流电通过站内的升压变压器升至指定电压后并入电网。 图1 太阳能发电系统原理 2、系统部件 2.1 太阳电池 在太阳能光伏发电系统中，太阳能电池板占据着举足轻重的地位，它是将太阳能转换成电能核心部件。太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的，这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”，因此太阳能电池又称为“光伏电池”。用于制造太阳能电池的半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的特殊物质，和任何物质的原子一样，半导体的原子也是由带

正电的原子核和带负电的电子组成，半导体硅原子的外层有4个电子，按固定轨道围绕原子核转动。当受到外来能量的作用时，这些电子就会脱离轨道而成为自由电子，并在原来的位置上留下一个“空穴”，在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体中掺入硼、镓等元素，由于这些元素能够俘获电子，它就成了空穴型半导体，通常用符号P表示；如果掺入能够释放电子的磷、砷等元素，它就成了电子型半导体，以符号N代表。若把这两种半导体结合，交界面便形成一个P－N结。太阳能电池的核心技术就在这个“结”上，P －N结就像一堵墙，阻碍着电子和空穴的移动。当太阳能电池受到阳光照射时，电子接受光子的能量，向N型区移动，使N型区带负电，同时空穴向P型区移动，使P型区带正电。这样，在P－N结两端便产生了电动势，也就是通常所说的电压。如果分别在P型层和N型层焊上金属导线，接通负载，则外电路便有电流通过，如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。 图2 太阳能电池结构 目前，制作太阳能电池的原料有单晶硅、多晶硅、非晶硅等。由于生产能力的不断提高和和科学技术的不断进步，单晶硅以其较高的转化率，高稳定性，低衰减率，成为各太阳电池生产企业重点研发的项目。单晶硅太阳电池的生产工艺一般分五个流程完成：提纯过程拉棒过程切片过程制电池过程封

光伏发电站设计规范(GB 50797-2012)

光伏发电站设计规范（GB 50797-2012） 1总则 1.0.1为了进一步贯彻落实国家有关法律、法规和政策，充分利用太阳能资源，优化国家能源结构，建立安全的能源供应体系，推广光伏发电技术的应用，规范光伏发电站设计行为，促进光伏发电站建设健康、有序发展，制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建或改建的并网光伏发电站和l00kWp及以上的独立光伏发电站。 1.0.3并网光伏发电站建设应进行接入电网技术方案的可行性研究。 1.0.4光伏发电站设计除符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语和符号 2.1术语 2.1.1光伏组件 PV module 具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小不可分割的太阳电池组合装置。又称太阳电池组件（solar cell module） 2.1.2光伏组件串 photovoltaic modules string 在光伏发电系统中，将若干个光伏组件串联后，形成具有一定直流电输出的电路单元。 2.1.3光伏发电单元 photovoltaic（PV）power unit 光伏发电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。又称单元发电模块。 2.1.4光伏方阵 PV array 将若干个光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。又称光伏阵列。 2.1.5 光伏发电系统 photovoltaic（PV）power generation system 利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。 2.1.6 光伏发电站 photovoltaic（PV）power station 以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。 2.1.7辐射式连接 radial connection 各个光伏发电单元分别用断路器与发电站母线连接。 2.1.8 “T”接式连接 tapped connection 若干个光伏发电单元并联后通过一台断路器与光伏发电站母线连接。 2.1.9跟踪系统 tracking system

太阳能光伏标准

太阳能光伏标准 IEC_61646-1996 Thin-film terrestrial photovoltaic (PV) modules IEC_61730-1_(2004-10) Photovoltaic (PV) module safety qualification –Part 1 Requirements for construction IEC_61730-2_(2004-10)Photovoltaic (PV) module safety qualification –Part 2 R equirements for testing GB 2297-1989 太阳光伏能源系统术语 GB 11009-1989 太阳电池光谱响应测试方法 GB 11011-1989 非晶硅太阳电池电性能测试的一般规定 GB 12632-1990 单晶硅太阳电池总规范 GBT2296-2001太阳电池型号命名方法-2001 GBT14009－92太阳电池组件参数测量方法 GBT18210-2000晶体硅光伏（PV）方阵I－V特性的现场测量 GBT18911－2002地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型 GBT 5586-1998 电触头材料基本性能试验方法 GBT 6495.1-1996 光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量 GBT 6495.2-1996 光伏器件第2部分：标准太阳电池的要求 GBT 6495.3-1996光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据 GBT 6495.4-1996 光伏器件第4部分：晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法 GBT 6495.5-1996 光伏器件第5部分：用开路电压法确定光伏(PV)器件的等效电池温度(ECT) GBT 14008-1992 海上用太阳电池组件总规范 GBT 19064-2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法 GB-T 6497-1986地面用太阳电池标定的一般规定 GB-T 9535-1998地面用晶体硅光伏组件设定鉴定和定型 GB-T 18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则

太阳能光伏发电技术及其发展前景

本文由午夜寒光贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 (s' 『 1 Ⅲ…节能减排 :e l { 1 l o n l na l 一 太阳能光伏发电技术及其发展前景 ●湖北十堰刘道春 1 太阳能光伏发电市场前景广阔 当煤炭 , 油等化石能源频频告急 , 源问题日益成石能为制约国际社会经济发展的瓶颈时 ,越来越多的国家开始实行" 阳光计划 " 开发太阳能资源 , 求经济发展的新 , 寻动力 .欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源 . 国际光伏市场巨大潜力的推动下 , 国的太阳能在各电池制造商争相投入巨资 , 大生产 , 争一席之地 . 扩以 美国推出了" 阳能路灯计划 "旨在让美国一部分城太 , 阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电 . 太阳能发电有两种方式 : 种是光一热一电转换方式 , 一种是光一电一另 直接转换方式 . 光一热一电转换方式通过利用太阳辐射 产生的热能发电 .一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气 . 驱动汽轮机发电 .与普通的火力再发电一样 .太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高 , 估计它的投资至少要比普通火电站贵 5 1 — O倍 . 一座 l0 MW 的太阳能热电站需要投资 2 ～ 5亿美元 ,平均O0 02 lW 的投资为 2 0 ～ 5 0美元 .因此 . k 002O 目前只能小规模地市的路灯都改为由太阳能供电 , 据计划 , 盏路灯每年根每 可节电 8 0 Wh 日本也正在实施太阳能 " 0k . 7万套工程计 应用于特殊的场合 . 大规模利用在经济上很不合算 , 而还 不能与普通的火电站或核电站相竞争 .光一电直接转换 划 " 准备普及太阳能住宅发电系统 , 是装设在住宅屋 , 主要 方式是利用光电效应 , 太阳辐射能直接转换成电能 , 将它的基本装置就是太阳能电池 .太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件 ,是一 个半导体光电二极管 .当太阳光照到光电二极管上时 , 光电二极管就会把太阳的光能变成电能 , 生电流 .当多个产电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的 顶上的太阳能电池发电设备, 家庭剩余的电量还可以卖给 电力公司 .欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的" 尤里卡 " 科技计划 , 出了 "O万套工程计划 " 日本 , 国高推 l . 韩以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作 , 亚洲内在 陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站 . 他们的目标是将占全球陆地面积约 l , 4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来 ,为 3 0万用户提供 1 0万 0 太阳能电池方阵 .太阳能电池是一种大有前途的新型电源 , 有永久性 , 洁性和灵活性三大优点 . 太阳能电池具清

太阳能光伏电池标准 IEC 61427-2005(中文版)

国际标准 IEC 61427 第2版 2005.5 光伏太阳能系统（PVES） 储能二次电池和电池组 ―――一般要求和试验方法

目录前言 1．适用范围 2．标准性参考文献 3．术语和定义 4．使用条件 4．1 光伏能源系统 4．2 二次电池和电池组 4．3 通用运行条件 5．一般要求 5．1 机械耐受性 5．2 充电效率 5.3 深放电保护 5．4 标记 5．5 安全 5．6 文件 6．功能特性 7．通用试验条件 7．1 测量仪表精度 7．2 测试样品的准备和维护 8．试验方法 8．1 容量实验 8．2 循环耐久试验 8．3 荷电保持试验 8．4 光伏用途循环耐久试验（极端条件）9．试验的推荐采用 9．1 型式试验 9．2 验收试验

前言 1）国际电工技术委员会（International Electrotechnical Commission――IEC）是一个全球性的、包括所有国家的电工技术委员会（IEC国家委员会）的标准化组织。 IEC的目的是推进所有电气和电子领域有关标准化方面的国际合作。为此目的，除了其它的活动之外，IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公开可获得的规范和指导（下称IEC出版物）。出版物的准备都是委托各技术委员会进行；任何IEC 国家委员会对于所涉及的出版物感兴趣都可以参加准备工作。在出版物的准备过程中，与IEC有联系的国际的、政府的和非政府组织也可以参加。IEC与国际标准化组织（International Organization for Standardization ---ISO）按照两个组织一致同意的条件密切合作。 2）IEC对于技术问题所作出的结论和决议都尽可能地代表了相关问题国际上的一致意见，因为每一个技术委员会都有来自所有感兴趣的IEC国家委员会的代表。 3）IEC出版物的形式为国际上推荐采用，而且在这个意义上也已被IEC各国家委员会所接受。尽管已经尽力做到IEC出版物的技术内容准确无误，但IEC不能对其使用的方式或最终用户的误解负责。 4）为了促进国际上的一致性，所有IEC国家委员会都承诺在其国家的或地区的出版物中尽最大可能的明确使用IEC出版物。IEC出版物和国家的或地区的出版物之间的任何差异都需要在后者的出版物中予以明确标明。 5）IEC不提供其认可的程序，也不对任何声称符合IEC出版物的设备负责。 6）所有用户都应确保他们所持有的是最新版本。 7）对于由于使用或信任本出版物或其它IEC出版物所导致的任何人身伤害、财产损失或其它任何性质的损害――不论是直接的还是间接地――或者其它的费用（包括法律费用）和开销，都与IEC或其经理、雇员、服务人员或代理――包括个体的专家和技术委员会以及IEC国家委员会的委员无关。 8）注意该出版物引用的参见标准。对于正确使用本出版物，使用这些参见出版物是必须的。 9）注意本出版物的某些内容可能是专利权的标的。IEC没有责任标明任何或所有这些专利权。 IEC 61427 标准由IEC 21 技术委员会――二次电池和电池组――准备。 该第2版取代了1999年公布的第一版。该版本包括了一些技术方面的修改。 第二版在该文件第一版本的基础上重新组织，在使用条件、一般要求、功能特性、通用试验条件、试验方法以及试验的推荐采用等方面更加清晰，目的是让最终用户更容易理解。试验方法在两种不同的技术――铅酸和镍镉――方面都给予了详细清楚地解释。 该标准的内容以下述文件为基础： 关于该标准的批准投票详细情况可以在上表中示出的投票报告中去查找。 该出版物的起草根据ISO/IEC Directive Part 2 进行。

太阳能综合利用

1 引言 自1973年世界性的石油危机爆发以来，能源危机给人们敲响了警钟，大家开始关注占国家全部能源消耗的30-40%的建筑能耗的问题。1996年，联合国在津巴布韦召开了“世界太阳能高峰会议”，会后发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》，《国际太阳能公约》，《世界太阳能战略规划》等重要文件，进一步表明了联合国和世界各国对开发太阳能的坚定决心，要求全球共同行动，广泛利用太阳能。 2 国内外的节能政策与法规[1] 2.1 我国的节能政策与法规 从我国的国情来看，建筑节能是社会经济发展的需要，是减轻大气污染的需要，是改善建筑热环境的需要，还是发展建筑业的需要。我国从80年代中期开始推行建筑节能，当时确定的第一个建筑节能设计标准，即《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86)，用于采暖居住建筑，节能率为在1980~1981年当地通用设计能耗标准水平的基础上节能30%。1995年12月建设部发布了第二个标准JGJ26-95，以取代第一个标准。1996年9月，建设部在北京发布了《建设部建筑节能“九五”计划和2010年规划》以及《建筑节能技术政策》文件。1997年2月18日建设部、国家计委、国家经贸委、国家税务局发文推行节能50%的JGJ26-95，由建设部批准的《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ132-2001)于2001年6月1日起实施。1998年1月1日施行的《中华人民共和国节约能源法》是指导全国节能的大法，也是中国建筑节能工作的立法依据。

2.2 国外的节能政策与法规 各发达国家都把对建筑节能的要求体现在建筑规范和标准中，他们每过几年就修订一次建筑标准。近20多年来，每次修订标准都将节能要求提高一步，从而推动节能工作逐步发展。例如美国，据有关资料显示，美国在70年代就制定了一系列的建筑节能法规，如《新建建筑节能暂行标准》、《新建筑节能设计及评价标准》。1978年制定了五项法律：公益事业管理政策法(PURPA)、电力工业燃料使用法(PIFUA)、能源税法(ETA)、天然气政策法(NGPA)、国家节能政策法(NECPA)，统称国家能源法。1986年美国制定的节能新标准中的主要措施是普遍降低室内温湿度的标准，改善维护结构的隔热、保温性能。1989年ASHRAE制定的《除低层住宅以外的新建建筑物的节能设计标准》(ASHRAE/IESNA 90.1-1989)以及《新建低层住宅建筑节能设计标准》(ASHRAE 90.2-1993)，全国性的节能标准还有由美国建筑官员理事会制订的《简明能源规范》(Model Energy Code —1993)。 3 太阳能在建筑内的利用 一般说来，太阳能在建筑中的利用主要是在建筑中采取一定措施利用太阳能进行冬季采暖或夏季制冷。赵敬源，邱永亮等人[2]、高芳葳[3]、陆维德[4]等分别研究了太阳能在建筑中的应用。 3.1 主动式太阳能建筑 主动式太阳能建筑是通过高效集热装置来收集获取太阳能，然后由热媒将热量送入建筑物内的建筑形式。它对太阳能的利用效率高，

太阳能发电原理及应用论文

太阳能发电原理及应用 指导老师： 关键词：半导体，蓄电池，光伏充电控制器 摘要：本文介绍了由本人所构想的一种新型干电池，由目前比较成熟的太阳能发电系统所得到灵感经过一定的理论分析和创造所发明的一种新型干电池。主要由太阳能半导体，蓄电池，光伏充电控制器构成。太阳能半导体产生“光生电流”，“光生电流”储存在蓄电池内，需要时通过电路释放出来，而光伏充电控制器则连接在半导体与蓄电池之间可以控制太阳能电池的输出电压, 可以保护电池不被过充, 同时, 也晚上太阳能电池不发电时, 防止蓄电池的电倒流。 正文 引言 我国是电池生产和消费大国，去年电池的产量和消费高达140亿只，占世界总量的1/3。平均每人每年3.5枚。但我国目前的废旧电池的回收情况却令人非常担忧。据有关部门统计，北京市每年消耗2亿只电池，共计6000吨，1999年回收了60吨，回收率仅为1％，2005年的回收率也只有5％，回收量实在是微乎其微。上海市每年小号电池约4.5亿节，但每年回收量约50吨，不足每年耗量的1％，最近，来自上海市环保部门的一份报告显示，含铅最多的铅蓄电池回收率也比较低，150万只报废电瓶四处抛散。所以我就想到了太阳能干电池，太阳能干电池所耗太阳能无限可再生和零排放能源，对当地环境没有影响，可重复使用对于偏于地区手电筒照明，个类儿童玩具，各类家用遥控器。 一方案设计 发电原理：硅原子的外层电子壳层中有4个电子。在太阳辐照时，会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，并同时在原来位置留出一个空穴。电子带负电；空穴带正电。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体中搀入能够俘获电子的3价杂质，如：硼，鋁，镓或铟等，就成了空穴型半导体，简称p型半导体。如果在硅晶体中搀入能够释放电子的磷，砷，或锑等5价杂质，就成了电子型半导体，简称n型半导体。 p-n结内建电场：

光伏工业国家标准和行业标准汇总

光伏工业国家标准和行业标准汇总 太阳能电池 GB2297－89 太阳能光伏能源系统术语； GB2296－2001 太阳能电池型号命名方法； GB12632－90 单晶硅太阳能电池总规范； GB6497－1986 地面用太阳能电池标定的一般规定； GB6495－86 地面用太阳能电池电性能测试方法； IEEE 1262-1995 光伏组件的测试认证规范; GB/T 14007-92 陆地用太阳能电池组件总规范; GB/T 14009－92 太阳能电池组件参数测量方法; GB 9535 陆地用太阳能电池组件环境试验方法; GB/T 14008-92 海上用太阳能电池组件总规范; GB11011－89 非晶硅太阳能电池性能测试的一般规定； GB/T6495.1－1996 光伏器件第1部分：光伏电流－电压特性的测量； GB/T6495.2－1996 光伏器件第2部分：标准太阳能电池的要求； GB/T6495.3－1996 光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据； GB/T6495.4－1996 晶体硅光伏器件的I－V实测特性的温度和辐照度修正方法 SJ/T11127-1997 光伏（PV）发电系统过电压保护—导则 GB/T9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 GB/T18210-2000 晶体硅光伏（PV）方阵I-V特性的现场测量 GB/T18479-2001 地面用光伏（PV）发电系统概述和导则 GB/T19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法 配套产品 光伏系统专用控制器和逆变器的地方标准 DB62/T 517－1997 家用太阳能光伏电源――甘肃省地方标准； DB63/245－1996 TDZ系列太阳能光伏户用直流电源――青海省地方标准。 与光伏系统相关的蓄电池国家标准 GB 13337.1-91 《固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件》; GB 5008.1-85 《起动用铅酸蓄电池技术要求和试验方法》; GB 9368-88 《镉镍碱性蓄电池》; YD/T 799-1996 《通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法》; GB/T14162-93 《产品质量监督计数抽样程序及抽样表》； JIC8707－1992 《阴极吸收式密封固定型铅蓄电池标准》； 沪G/G1107－90 《免维护全密封铅酸蓄电池》； SJ/T 10417-93 《6V、12V小型密封铅蓄电池》；

太阳能发电原理)

太阳能发电原理及应用 （一）太阳能电池是如何工作的？ 晶体硅ｎ/ｐ型太阳电池的工作原理：当ｐ型半导体与ｎ型半导体紧密结合连成一块时，在两者的交界面处就形成ｐ－ｎ结。当光电池被太阳光照射时，在ｐ－ｎ结两侧形成了正、负电荷的积累，产生了光生电压，形成了内建电场，这就是“光生伏打效应”。从理论上讲，此时，若在内建电场的两侧面引出电极并接上适当负载，就会形成电流，负载上就会得到功率。太阳能电池组件就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。 （二）太阳能系统基本组成 如上图所示，太阳能发电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。 （三）各部分的作用为： 太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。 太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 逆变器：太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。效率是选购逆变器时的重要标准之一。效率越高，意味着在将光电组件产生的直流电转换成交流电的过程中产生的电量损耗就越少。可以这样说，逆变器的质量决定了发电系统的效益，它是太阳能发电系统的核心。 （四）太阳能发电系统的设计需要考虑的主要因素： 太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？ 系统的负载功率多大？ 系统的输出电压和频率是多少，直流还是交流？ 系统每天需要工作多少小时？ 如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？ 负载的情况，电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？ 系统图解 系统图解

太阳能规范标准

所有检测设备完全采用国际电工委员会IEC标准进行各种校准和检测。采用标准部分摘录如下： GB/T 12637-90--太阳模拟器通用规范 GB/T 6495.1-1996--光伏电流-电压特性的测量（IEC60904-1） GB/T 6495.2-1996--标准太阳电池的要求（IEC60904-2） GB/T 6495.4-1996 --晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法（IEC60891） GB 11012-89 ---太阳电池电性能测试设备检验方法 附:光伏工业国家标准和行业标准 太阳能电池 GB2297－89 太阳能光伏能源系统术语； GB2296－2001 太阳能电池型号命名方法； GB12632－90 单晶硅太阳能电池总规范； GB6497－1986 地面用太阳能电池标定的一般规定； GB6495－86 地面用太阳能电池电性能测试方法； IEEE 1262-1995 光伏组件的测试认证规范; GB/T 14007-92 陆地用太阳能电池组件总规范; GB/T 14009－92 太阳能电池组件参数测量方法; GB 9535 陆地用太阳能电池组件环境试验方法; GB/T 14008-92 海上用太阳能电池组件总规范; GB11011－89 非晶硅太阳能电池性能测试的一般规定； GB/T6495.1－1996 光伏器件第1部分：光伏电流－电压特性的测量； GB/T6495.2－1996 光伏器件第2部分：标准太阳能电池的要求； GB/T6495.3－1996 光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据； GB/T6495.4－1996 晶体硅光伏器件的I－V实测特性的温度和辐照度修正方法 SJ/T11127-1997 光伏（PV）发电系统过电压保护—导则 GB/T9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 所有检测设备完全采用国际电工委员会IEC标准进行各种校准和检测。采用标准部分摘录如下： GB/T 12637-90--太阳模拟器通用规范 GB/T 6495.1-1996--光伏电流-电压特性的测量（IEC60904-1） GB/T 6495.2-1996--标准太阳电池的要求（IEC60904-2） GB/T 6495.4-1996 --晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法（IEC60891） GB 11012-89 ---太阳电池电性能测试设备检验方法 附:光伏工业国家标准和行业标准 太阳能电池 GB2297－89 太阳能光伏能源系统术语； GB2296－2001 太阳能电池型号命名方法； GB12632－90 单晶硅太阳能电池总规范； GB6497－1986 地面用太阳能电池标定的一般规定； GB6495－86 地面用太阳能电池电性能测试方法； IEEE 1262-1995 光伏组件的测试认证规范; GB/T 14007-92 陆地用太阳能电池组件总规范; GB/T 14009－92 太阳能电池组件参数测量方法; GB 9535 陆地用太阳能电池组件环境试验方法; GB/T 14008-92 海上用太阳能电池组件总规范; GB11011－89 非晶硅太阳能电池性能测试的一般规定； GB/T6495.1－1996 光伏器件第1部分：光伏电流－电压特性的测量； GB/T6495.2－1996 光伏器件第2部分：标准太阳能电池的要求； GB/T6495.3－1996 光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据； GB/T6495.4－1996 晶体硅光伏器件的I－V实测特性的温度和辐照度修正方法 SJ/T11127-1997 光伏（PV）发电系统过电压保护—导则 GB/T9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型

太阳能光伏发电原理与应用

第一章绪论 能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式，其中，光电利用（光伏发电）是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域。太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分，包括硅系太阳电池（单晶硅、多晶硅、非晶硅电池）和非硅系太阳能电池等。在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。 光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统：独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，典型特征为需要蓄电池来存储能量，在民用范围内主要用于边远的乡村，如家庭系统、村级太阳能光伏电站；在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵，在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式，成为电网的补充。 在各国政府的扶持下，世界太阳能电池产量快速增长，1995-2005年间，全球太阳能电池产量增长了17倍。我们预计，2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍，整个行业的销售收入有望增长3.5倍。 我国太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力非常大。我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔，可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持，先后出台了一系列法律、政策，有力的支持了产业的发展。