單體太陽電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、并聯(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件。太陽能電池組件(也叫太陽能電池板)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來,或推動(dòng)負(fù)載工作。對(duì)正負(fù)電荷,由于在PN結(jié)區(qū)域的正負(fù)電荷被分離,因而可以產(chǎn)生一個(gè)外電流場,電流從晶體硅片電池的底端經(jīng)過負(fù)載流至電池的頂端。 這就是 “光生伏打效應(yīng)”。 將一個(gè)負(fù)載連接在太陽能電池的上下兩表面間時(shí),將有電流流過該負(fù)載,于是太陽能電池 就產(chǎn)生了電流;太陽能電池吸收的光子越多,產(chǎn)生的電流也就越大。光子的能量由波長決定,低于基能能量的光子不能產(chǎn)生自由電子,一個(gè)高于基能能量的光子將僅產(chǎn)生一個(gè)自由 電子,多余的能量將使電池發(fā)熱,伴隨電能損失的影響將使太陽能電池的效率下降。
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),則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。
2.計(jì)算太陽能電池板:按每日日照時(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。