太阳能电池是怎样工作的
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发布时间：2022-03-25 16:41
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时间：2022-03-25 18:11
太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，其将高纯度的半导体材料加入一些不纯物使其呈现不同的性质，如加入硼可形成 P 型半导体，加入磷可形成 N 型半导体，PN 两型半导体相结合后，当太阳光入射时，产生电子与电洞，有电流通过时，则产生电力。
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时间：2022-03-25 19:29
电站的构成及技术性能
（1）该电站是非并网小型光伏电站，采取固定用干荷电铅蓄电池贮能。
（2）电站建于海拔高度达4700m的世界屋脊，是当时世界上最高的光伏电站之一，是当时我国已投入使用的功率最大的光伏电站之一。其技术性能与国外同等规模的光伏电站相比，达到国际上20世纪90年代初期的水平。
（3）电站的发电系统由太阳能电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流一交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统（包括柴油发电机组和整流充电柜）等组成。系统的工作原理是：15个太阳能电池方阵经过TDCK-40kW直流控制柜向两组蓄电池组充电。每组蓄电池组的标称电压为250V，充电电流约为40A。蓄电池组的上限电压定为290V，充到此值后，由直流控制柜执行自动停充，将太阳能电池方阵切离充电回路。当蓄电池组电压回降到270V时，再将太阳能电池方阵接入充电回路恢复充电。两组蓄电池组均通过TDCK-40kW直流控制柜向直流～交流逆变器供电。经由逆变器将直流电变换成三相交流电，再通过JP-75kVA交流配电柜以三相四线制向输电线路供电。当蓄电池组的电压下降至230V时，为不造成蓄电池组的过放电，直流控制柜将自动切断输出，直流一交流逆变器停止工作。
该电站是有备用电源的光伏电站，以太阳能电池发电为主，配备1台75kW柴油发电机组作为备用电源，以便在必要时通过ZCK-50kVA整流充电柜为蓄电池组充电，也可以在光伏发电系统出现故障时直接通过交流配电柜向输电线路供电。逆变器各柴油发电机组不能同时向输电线路送电，由交流配电柜的互锁功能来保证供电的唯一性。
（4）太阳能电池方阵
选用秦皇岛华美光电设备总公司生产的33D（331）型单晶硅太阳能电池标准组件（Φ100mm，36片串），其主要技术特性为：最大工作电压Vm：17.0V；最大工作电流Im：2.2A；组件峰值功率Pm：37.0W；光电转换效率y：12%。
（5）蓄电池组
选用481厂生产的固定用干荷电铅酸蓄电池组。系统的电压定为250V。蓄电池组的存贮容量按连续3天无日照考虑。由容量设计得到的蓄电池额定容量为1600Ah。为提高电站设计的冗余度，选用GGMA-800蓄电池250只，分2组并联使用，每组125只串联。这样，即便于扩容，又可以在负荷增加不多时增加1组800Ah蓄电池组即可。为了减少蓄电池的酸雾溢出和维护量，在每只蓄电池上均加装1只消氢帽。
（6）直流～交流逆变器
先用德国SUNPOWER公司的25kVA逆变器1台。其主要技术性能指标如下：额定功率25kVA，输入DC250V，输出AC220V/380V、三组、波形正弦波，谐波失真<2%，工作频率50HZ，逆变效率90%～94%（负载率0.1～1），静态耗电率1%，有短路、过流、过压、欠压、过热保护。为便于今后扩容，逆变器具有并机运行功能。
该设备具有如下备件：驱动板1块，比较器板1块，脉冲发生器板1块，单相功率模块及缓冲器1套，速熔保险2只，吸收二极管6只。
（7）直流控制柜
选用TDCK-40kW直流控制柜1台。
采用微机控制系统实现设备的控制功能。该设备的主要技术指标如下：额定量40Kw，控制路数15路，电压控制精度±2%，单路最大电流20A。
该设备具有如下功能：蓄电池过充、过放控制，防反充功能，输入、输出电量的测量显示，系统电压及过压、过流点预置，自带时钟电路可定时关机，手动控制功能，常规模拟表头测量、显示、保护告警。
（8）交流配电柜
选用JP-75 kVA交流配电柜1台。考虑到今后的扩容，尽管逆变器可并机运行，但为了可靠和便于操作使用，配电柜仍作成双路输出，既可使两台逆变器并机输出，又可分路输出。其主要技术特性如下：容量：75 kVA；输入：双路逆变器三相四线输入，单路柴油发电机组三相四线输入；输出：双路220V/380V三相四线，或并机一路三相四线；测量功能：双路各相电压、电流、电度测量，柴油发电机组供电电度测量；保护功能：输入、输出缺相保护，逆变器、柴油发电机组输出互锁。
（9）柴油发电机组（备用）
选用75kW水冷式柴油发电机组1台。
（10）整流充电柜
选用ZCK-50kVA整流充电柜1台，该设备采用反电势充电法实现其整流充电功能。其主要特性为：额定容量50kVA，输入三相交流，输出脉动直流，最大充电电流100A，充电电压250～350V、可调，具有缺相保护、输出短路保护、蓄电池充满转浮充限流等保护功能。
3.3 电站的技术经济指标
（1）电站的建设投资
电站建设投资的决算列于表5。
表5 电站投资决算
项目及内容 金额（万元）
设
备
费 进口20kVA逆变器1台 36.00
单晶硅太阳能电池组件20kW（含支架） 83.00
GGMA-800蓄电池250只 33.00
配制电解液用硫酸4.5t、蒸馏水9t 3.20
40kW直流控制柜1台 6.30
75kVA交流配电柜1台 3.50
50kVA整流充电柜1台 5.00
节能灯具800盏，备用灯管800只 4.10
配套电线、电缆、工具、仪表、限电器 5.00
设备出厂例行试验 2.00
铁路、公路运输 19.50
系统成套 2.20
小 计 202.80
土建工程费 52.00
设备安装费 7.00
管
理
费 选址 0.80
验收 3.50
设计 7.00
管理及其它 17.00
小计 28.30
合 计 290.10
参考资料：：http://www.sp.com.cn/dybg/200508230026.doc
