太陽能電池特性研究及獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)

【摘要】：光伏發(fā)電系統(tǒng)分為光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、光伏獨立系統(tǒng)以及混合型光伏發(fā)電系統(tǒng),特別是光伏獨立系統(tǒng)不僅能夠為遠(yuǎn)離電網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)提供電力,而且適用于小型便攜式設(shè)備上,對人們生活水平的改善有著積極意義?，F(xiàn)階段用于光伏發(fā)電的太陽電池主要有晶硅電池和非晶硅薄膜電池,而非晶硅薄膜電池與晶硅電池相比轉(zhuǎn)換效率較低,但具有低溫度系數(shù)和弱光效應(yīng)好的優(yōu)點,有效發(fā)電時間比晶硅時間長。 本文從太陽電池工作的基本原理出發(fā),利用ss2622-AAA穩(wěn)態(tài)太陽模擬器,設(shè)計了測量光伏電池特性的實驗系統(tǒng)。針對非晶硅薄膜電池,通過實驗測量非晶硅薄膜電池在輻照度分別為200 W /m~2、400 W /m~2、600 W /m~2、800 W /m~2、1000 W /m~2時的輸出電壓、電流及轉(zhuǎn)換效率,分析非晶硅薄膜太陽電池的輸出特性。 依據(jù)非晶硅薄膜電池的特性結(jié)合實際應(yīng)用,設(shè)計光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量以及蓄電池容量,搭建3kw獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),對系統(tǒng)每一部分的硬件設(shè)備進行選型搭配,并給出詳細(xì)參數(shù)。最后完成整個系統(tǒng)的工程建設(shè)并投入使用,記錄并分析不同福照度下的光伏組件轉(zhuǎn)化效率、逆變器交流輸出功率、MPPT電壓以及不同溫度下的MPPT電壓,結(jié)果表明系統(tǒng)具有合理性和高可靠性。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 非晶硅薄膜 太陽模擬器 獨立光伏系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 研究背景7-9
• 1.1.1 傳統(tǒng)能源存在嚴(yán)重性問題7-8
• 1.1.2 人類利用新能源的希望8-9
• 1.2 光伏發(fā)電的特點和優(yōu)勢9
• 1.3 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展前景9-11
• 1.3.1 國外光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展前景9-10
• 1.3.2 國內(nèi)光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展前景10-11
• 1.4 本課題研究的意義及主要任務(wù)11-13
• 第二章 太陽能電池特性研究13-21
• 2.1 太陽能電池的原理及物理模型13-14
• 2.1.1 太陽能電池的光伏效應(yīng)13
• 2.1.2 太陽能電池的物理模型13-14
• 2.2 太陽能電池分類14-16
• 2.2.1 單晶硅太陽能電池15
• 2.2.2 多晶硅太陽能電池15
• 2.2.3 薄膜太陽能電池15-16
• 2.3 太陽能電池的輸出特性16-17
• 2.4 非晶硅薄膜太陽能電池的輸出特性實驗17-21
• 2.4.1 測試原理17
• 2.4.2 ss2622-AAA 穩(wěn)態(tài)模擬器結(jié)構(gòu)17-19
• 2.4.3 ss2622-AAA 穩(wěn)態(tài)模擬器重要參數(shù)19
• 2.4.4 實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)分析19-21
• 第三章 光伏發(fā)電系統(tǒng)研究21-33
• 3.1 太陽輻射能的計算21-24
• 3.1.1 太陽輻射相關(guān)參數(shù)介紹21-22
• 3.1.2 不同斜面上太陽輻射量的計算22-24
• 3.2 光伏陣列的設(shè)計24-26
• 3.3 光伏系統(tǒng)的分類及組成26-29
• 3.3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類26-28
• 3.3.2 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用28-29
• 3.4 光伏最大功率跟蹤（MPPT）29-33
• 3.4.1 光伏最大功率跟蹤的原理29
• 3.4.2 光伏最大功率跟蹤算法29-33
• 第四章 獨立光伏發(fā)電的工程應(yīng)用設(shè)計33-43
• 4.1 獨立光伏系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計33
• 4.2 設(shè)計工程概況33-34
• 4.3 系統(tǒng)設(shè)計34-35
• 4.3.1 光伏陣列設(shè)計34
• 4.3.2 蓄電池容量設(shè)計34-35
• 4.4 硬件設(shè)計及選型35-41
• 4.4.1 太陽能電池組件的設(shè)計35-38
• 4.4.2 逆變器的選取38-40
• 4.4.3 控制器的選取40-41
• 4.5 支架及安裝部分技術(shù)要求41
• 4.6 實驗監(jiān)控系統(tǒng)41-43
• 第五章 運行數(shù)據(jù)分析43-53
• 結(jié)論與展望53-55
• 參考文獻55-58
• 致謝58-59
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-60

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