4、主要部件介绍
4.1、太阳能电池组件
太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,
非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现已晶体硅为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。
如图1所示
用文字图描述如下:
当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是:光子能量转换成电能的过程。
4.2、控制器(逆变器)
能够自动防止蓄电池组过充电和过放电的设备。由于蓄电池的过放电和过充电都将严重影响蓄电池的使用寿命。为提高太阳能发电系统的使用效果,充放电控制器在太阳能灯具系统中是不可缺少的。充放电控制器还应具有防止蓄电池外接短路保护、防止蓄电池断路保护、防止太阳电池反接保护、在夜间防止蓄电池向太阳电池放电等功能。还具有光控和时控功能,根据天空明暗程度,自动点亮或熄灭光源,也可对每晚工作时间进行设定。
充放电控制器的设计和工作参数的选定,对太阳能灯具的有效应用影响很大。太阳能灯具中的蓄电池是处于低放电深度的循环充放电的工作状态,通常称为半浮充控制工作状态。此种工作状态与通常的浮充电工作状态和循环工作状态不同,一方面要求蓄电池要有较长的工作寿命,一方面要求每一天都提供足够的电能。
4.3、蓄电池
蓄电池是光伏系统中的储能部分。它把电池板转换的电能储存起来,供夜晚或阴雨天使用。
太阳能灯具对于蓄电池的基本要求是:
(1)循环使用寿命长;
(2)充放电效率高;
(3)自放电率低;
(4)深放电能力强;
(5)少维护或免维护;
(6)工作温度范围宽,特别适合于较低温度条件的使用;
(7)价格低廉
(8)便于安装。
用于太阳能灯具的蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。目前得到广泛适用的是阀控密封免维护高能铅酸蓄电池。
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