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什么是太陽能電池?太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率如何計(jì)算?

時(shí)間:2022-12-01 17:06:03來源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語:?轉(zhuǎn)換效率(全稱是光電轉(zhuǎn)換效率)是衡量太陽電池把光能轉(zhuǎn)換為電能的能力。其值是一個(gè)百分?jǐn)?shù)。太陽電池的測(cè)試設(shè)備采用AM1.5G的標(biāo)準(zhǔn)光譜。此光譜是根據(jù)實(shí)際的AM1.5G光譜人為修正后得到的,其光強(qiáng)為1000W/平方米。

  如果一片電池面積為154平方厘米,如果用AM1.5G的標(biāo)準(zhǔn)光照射后,它上 面的能量就是15.4W,如果經(jīng)過測(cè)試,電池功率為2.6瓦,則其轉(zhuǎn)換效率為2.6/15.4=16.88%.2011年,光伏行業(yè)在采用杜邦公司的17A正銀漿料后,產(chǎn)線電池的平均轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過18%。因?yàn)楦鱾€(gè)廠家的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試設(shè)備等各方面的差異, 具體數(shù)字有所差別。太陽電池轉(zhuǎn)換效率的提高可以加速其制造成本的下降,最終將實(shí)現(xiàn)和常規(guī)能源同樣的上網(wǎng)電價(jià)。

  什么是太陽能電池:

  一下很好的研究太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率,首先就必須要明確太陽能電池的概念,也就是要知道什么是太陽能電池以及太陽能電池的工作原理等信息。太陽能電池,顧名思義就是用來將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的一種裝置,這種裝置通常是平板狀的,所以叫做太陽能電池板。太陽能電池也叫做光電池,這主要是根據(jù)它的作用以及它的來命名的。太陽能電池在我國(guó)的發(fā)展歷史并不是很久,也就是幾十年的時(shí)間,但是現(xiàn)在已經(jīng)初具規(guī)模了。

  太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率:

  作為一種 節(jié)能環(huán)保 的產(chǎn)品,人們最關(guān)心的還是太陽能電池的裝換效率。太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率指的就是它能夠?qū)⑻柟庋b換為電能的百分比。太陽能電池的工作原理主要就是通過光電效應(yīng)直接或者是間接的將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。因?yàn)槟壳暗募夹g(shù)水平,人們很難講所有收集到的太陽能全部轉(zhuǎn)換為電能,人們只能夠用轉(zhuǎn)換效率來表示他的工作能力。

  按照目前我國(guó)的太陽能利用技術(shù),我們對(duì)于太陽能的利用并沒有多少,因?yàn)樘柲茈姵氐霓D(zhuǎn)換效率 并不是很高。目前我國(guó)的單晶硅太陽能的光電轉(zhuǎn)換的效率是24%左右,這還是在最好的狀態(tài)下。也就是說,收集到100份的太陽能,經(jīng)過太陽能電池板的轉(zhuǎn)換之后,只有24份能夠轉(zhuǎn)換為電能被人們利用。這個(gè)轉(zhuǎn)換效率其實(shí)是很低的。如何提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率還需要人們繼續(xù)努力。

  太陽能電池板是通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”,當(dāng)光線照射太陽電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了躍遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差,當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

  太陽能電池板功率計(jì)算

  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),則輸出功率為111W*5小時(shí)=555Wh。

  2.計(jì)算太陽能電池板:按每日有效日照時(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。

  近日,據(jù)德國(guó)哈梅林太陽能研究所(ISFH)最新認(rèn)證報(bào)告,隆基綠能自主研發(fā)的硅異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到26.81%,打破了塵封5年的硅太陽能電池效率新紀(jì)錄。

  “世界太陽能之父”、新南威爾士大學(xué)教授馬丁·格林11月19日通過視頻宣布,隆基綠能該26.81%的電池效率是目前全球硅基太陽能電池效率的最高紀(jì)錄,不分技術(shù)路線。

  這是繼2017年日本公司創(chuàng)造單結(jié)晶硅電池效率紀(jì)錄26.7%以來,時(shí)隔五年誕生的最新世界紀(jì)錄,也是光伏史上第一次由中國(guó)太陽能科技企業(yè)創(chuàng)造的硅電池效率世界紀(jì)錄。

  提升轉(zhuǎn)換效率、降低度電成本是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的永恒主題。隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國(guó)在發(fā)布會(huì)上表示,太陽能電池效率是光伏科技創(chuàng)新的燈塔,晶硅太陽能電池的極限效率決定了、也展示了光伏技術(shù)的發(fā)展?jié)摿凸夥a(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

標(biāo)簽: 太陽能電池

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