太陽能電池板的功率計(jì)算、發(fā)電效率及使用壽命
太陽能電池板是通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”,當(dāng)光線照射太陽電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了躍遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。
太陽能電池板功率計(jì)算
太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源,就要根據(jù)用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個(gè)小時(shí)為例,介紹一下計(jì)算方法:
1.首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)(包括逆變器的損耗):若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%,則當(dāng)輸出功率為100W時(shí),則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W;若按每天使用5小時(shí),則輸出功率為111W*5小時(shí)=555Wh。
2.計(jì)算太陽能電池板:按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算,再考慮到充電效率和充電過程中的損耗,太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池板的實(shí)際使用功率。
太陽能電池板發(fā)電效率
單晶硅太陽能的光電轉(zhuǎn)換效率最高的達(dá)到24%,這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的。但是單晶硅太陽能電池的制作成本很大,以至于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。多晶硅太陽能電池從制作成本上來講,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,此外,多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。因此,從性能價(jià)格比來講,單晶硅太陽能電池還略好。
研究者發(fā)現(xiàn)有一些化合物半導(dǎo)體材料適于作太陽能光電轉(zhuǎn)化薄膜。例如CdS,CdTe;Ⅲ-V化合物半導(dǎo)體:GaAs,AIPInP等;用這些半導(dǎo)體制作的薄膜太陽能電池表現(xiàn)出很好光電轉(zhuǎn)化效率。具有梯度能帶間隙多元的半導(dǎo)體材料,可以擴(kuò)大太陽能吸收光譜范圍,進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。使薄膜太陽能電池大量實(shí)際的應(yīng)用呈現(xiàn)廣闊的前景。在這些多元的半導(dǎo)體材料中Cu(In,Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽光吸收材料。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)出光電轉(zhuǎn)換效率比硅明顯地高的薄膜太陽能電池,可以達(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%.
太陽能電池板的使用壽命
太陽能電池板的使用壽命由電池片,鋼化玻璃,EVA,TPT等的材質(zhì)決定,一般會(huì)用好一點(diǎn)材料的廠家做出來的電池板使用壽命可以達(dá)到25年,但隨著環(huán)境的影響,太陽能電池板的材料會(huì)隨著時(shí)間的變化而老化。一般情況下用到20年功率會(huì)衰減30%,用到25年功率會(huì)衰減70%。
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