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太阳能电池的工作原理及种类

太阳能是一种可再生的清洁能源,且储量十分丰富。太阳能转换为电能的方式有多种,而这些方式是实现太阳能大规模利用的基础。主要方式有光电直接转换、光热电间接转换等。现在最为常用的转换方式是光电直接转换,即利用太阳能电池等设备将太阳能直接转换成所需电能。一、太阳能电池的原理太阳能电池的发电原理是光电效应或光化学效应。通过光化学效应发电的太阳能电池的研究还处于初期阶段,未在大范围内使用。目前所讲的太阳能电池大多数都是利用光电效应发电,通过将太阳辐射所产生的能量由半导体物质进行转化变成电能的装置。而这种光电转化的反应又被称为光伏效应,所以太阳能电池也被叫做光伏电池。目前能够发生光伏反应的材料有多种,如各种晶体类型的硅、砷化镓等。其发生光电转化的原理基本相同,即:当太阳光照射到电池的表面时,P型和N型两种导电类型不同的材料形成P-N结,其中一部分的光子被硅材料或者是其他的能够发生光伏反应的材料吸收,从而实现能量的传递,使得电子发生跃迁,形成新...  (本文共1页) 阅读全文>>

华北电力大学(河北)
华北电力大学(河北)

太阳能光伏发电控制系统的研究与实现

本文主要是对太阳能光伏发电控制系统的研究与设计。首先介绍了国内外太阳能发电技术及发展现状。接着分析了光伏电池的工作原理并比较了几种最大功率点跟踪的算法,用适合的方法利用Boost型DC/DC变换器实现了最大功率跟踪器的设计,实验数据表明控制器不仅适应光强快速变化的特点,而且能够快速准确地跟踪最大功率点。然后对三相电压型有源逆变器做了深入研究,详细分析了SVPWM控制技术的基本原理及其控制算法,最后对逆变器和整个光伏发电控制系统进行了设计、实验,结果证明系统的控制方法可行。  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

一个光伏阵列模拟器的设计

太阳能是当前可再生能源开发的主要领域之一。在光伏系统的研发中,如果以真实太阳能电池组成试验平台,将受到环境的限制而难以对光伏设备进行全天候的测试。作为一种新型特种电源,光伏阵列模拟器可以通过跟踪控制模拟光伏阵列在任意工况下的输出特性,从而为光伏设备提供全天候的试验平台,达到缩短研发周期,提高研发效率的目标。论文对太阳能电池的数学模型及其以Ⅰ—Ⅴ曲线表达的外特性进行了分析,并得到Ⅰ—Ⅴ曲线以显式表达式表示的工程算法,为数字式光伏阵列模拟器的开发奠定了基础。光伏阵列模拟器在硬件上是一个基于80C552的控制器和一个基于正激DC/DC环节的组合,论文介绍了该设计的一些细节。在控制策略的研究上,论文采用了沿负载线逼近Ⅰ—Ⅴ曲线的跟踪策略。基于上述设计,最终实现的数字光伏阵列模拟器可模拟任何型号的光伏阵列在任何工况下的输出特性,从而为光伏发电设备提供全天候的试验平台。  (本文共50页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

太阳能光伏系统充电策略研究

能源枯竭、环境污染,传统化石燃料的使用已经开始制约社会经济的发展,和谐自然、科学发展的提出促使新能源系统的长足发展。近两年,光伏发电系统的装机容量和光伏产业量都得到了飞速增加,国家已经将光伏产业提升到-个新的发展层次。论文将光伏发电系统中的重要组成部分光伏电池和市场上广泛使用的阀控式铅酸蓄电池作为主要研究对象,通过理论基础分析与实验分析相结合的方式,对光伏系统中合理有效的充电策略进行了深入的研究和探讨,全文围绕以实现最大功率充电、适时提高充电效率为重点,主要进行了以下研究:论文首先对国内外光伏系统的发展,国际对光伏系统发展的预期和充电技术的发展现状进行了综述,提出本篇论文的主要研究方向。论文从光伏电池特性的基础知识和蓄电池内部反应机理、影响容量因素等理论开始分析,并在MATLAB/Simulink环境中建立光伏电池仿真模型,为论文中相关充电策略的提出给出理论依据。论文结合光伏电池的户外实验工作特性,设计一套基于TL494的升压电...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津理工大学
天津理工大学

基于DFLC的光伏发电MPPT控制策略的研究

在传统能源日趋紧缺、环境污染日益严重的大背景下,具有广泛性、无限性以及清洁性等基本特点的光伏发电备受世界各国关注,虽然太阳能具备多种发展优势,然而由于光电转换效率低、投资成本又极高使得光伏发电的发展受到极大限制,为此,本文从提高效率角度出发,提出了一种基于双模糊逻辑控制的最大功率跟踪控制算法,使得光伏阵列在任何情况下皆输出最大能量,提高了太阳能电池的利用率,这对于光伏发电的实际应用具有重要意义。文章首先介绍了光伏发电的研究背景及意义,分析了光伏发电系统的构成及应用,接着介绍了光伏电池的特性,分别从光伏电池的工作原理、等效工作电路及其输出特性三方面进行详细分析,然后在MATLAB/SIMULINK环境下建立了光伏电池仿真模型,分析了光照强度和工作温度对其输出特性的影响。在此基础上,介绍了光伏发电系统的最大功率跟踪的工作原理和实现方法,详细分析了目前常用的最大功率跟踪控制算法,并列出各种算法的优缺点。针对在传统的最大功率跟踪控制中,...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

光伏并网发电系统中最大功率跟踪控制方法的研究

随着社会经济的发展,对能源的需求越来越大,传统的化石能源面临枯竭的危机,并且在消耗过程中给环境带来了严重的污染。节约能源、保护环境已经成为人类可持续发展的必要条件,作为可再生能源之一的太阳能以其取之不尽、用之不竭,清洁无污染等优点受到各国政府的重视。目前光伏并网发电系统没有普及的主要原因是:效率低、成本高。为降低整个系统造价并提高对太阳能的利用率,对太阳能电池进行最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking)是最有效途径之一。目前,国内外跟踪太阳能电池的最大功率点的方法很多主要有恒定电压法、爬山法、电导增量法、模糊控制方法等。本文结合太阳能电池输出特性的单峰性,将Buck-Boost实现的无损电阻应用于最大功率点控制系统中并提出一种新的改进控制方式,使其更适宜于太阳能电池的最大功率点跟踪。经仿真验证,应用本方法,系统在不同的光照强度及温度快速变化的条件下,均可有效地跟踪太阳能电池的最大功率点,不仅提高...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>