毕业论文范文——家用小型太阳能光伏发电系统设计.wps

1、江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）专科生毕业论文（设计）题 目：家用小型太阳能光伏发电系统设计系 （部） 光伏发电及应用 专 业 光伏发电及应用 学 号 201111120* 姓 名 王 * 指导教师 龚 * 1江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）年 月 日摘 要太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。为解决边远的农牧地区、偏僻的山区、孤立的岛屿等地方人们日常生活、生产用电的需要，改善人们的生活水平，进行了家用太阳能光伏发电系统的设计。根据当地的气象、环境状况及具体用电情况，给出了系统的设计方法及施工要求，包括蓄电池容量的计算、控制器的选择、逆

2、变器功率的选择、太阳能电池组件的选择和 等。 行 ，系统工 常， 了设计的。关键词 太阳能光伏发电 太阳能电池组件 系统设计。Abstract:Solarenergyisthemostcommonformofnaturalresources,itisalsotheinexhaustiblerenewableenergy.Aimingatsolvingthepeoplesdailylifeandproductionelectricityneedsinremotefarming,mountainandislands,ahomeusesolarphotovoltaicgenerationsystem

3、wasdesigned.Accordingtolocalweather,environmentalconditionsandspecificcasewithelectricity,thedesignmethodandconstructionrequirementweredeveloped,includingthecalculationofthebatterycapacity,theselectionofthecontroller,thechoiceofinverterpower,theselectionandlayoutofthesolarcellmodules,etc.Theresultsi

4、ndicatethatthesystemrunsstabilityandnormal，theaccuracyofthede-signisverified Keywords solarphotovoltaicgeneration solarcellmodule systemdesign.江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）目 录1 11 1太阳能光伏产业的 11 2太阳能光伏发电 用 状及发 12太阳能电池 2 1 的 2 2光生伏 及产生currency1件 2 太阳能电池的工 “ 2 4太阳能电池的要 2 fi太阳能光伏

5、发电系统fl 4太阳能电池组件 fi1组件fl fi2太阳能电池组件生产工 工 4 能 ficurrency1件 4家用太阳能光伏发电系统设计 10江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）4 1”用电需求 104 2蓄电池组的容计算 104 控制器的工 “及选择 104 4逆变器的工 “及选择 124 fi太阳能电池方的计算 1 4 太阳能电池方的 计算 144 太阳能电池方的 14fi 1fi文 1 1 1江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）1引言1.1太阳能光伏产业的背景 能源量的 是发 可再生能源的要之。根据 能源 fl的， 的 能源量 及 计算， 可 4

6、1 ， 能源量的40 fi ， 可 为1fi 然气 可 1 ， 能源量的24 1 ， 0 可 2 0 ， 能源量的2fi 2 ， 1 1 ， 能源量的 ， 为fi0。 能源的 量 是 生 的要之， 能源的 量用是 环境 的要， 究表 ， 面用太阳能光伏发电电能，能减少二氧碳的排放，减少温室 ，改变地气候。从长远 看，太阳能官府发电在不远的将 会据 能源费的重要地位，不但要代替部 常规能源，且将为 能源供 的体。根据欧洲JRC的预，到20 0 可再生能源能源 fl中到 0 上，太阳能光伏发电在 电力的供 中达到10 上 2040 可再生能源能源fi0 上，太阳能光伏发电将电力的20 上 到21纪

7、末可再生能源在能源fl中到0 上，太阳能发电到0 ，显示出重要战略地位。1.2太阳能光伏发电应用现状及发展趋势太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（称PV技术）。太阳能光伏发电不 可 部 替代 燃料发电，且可 减少CO2和害气体的排放，防止地环境恶，此发 太阳能光伏产业 为 各 解决能源与 济发 、环境保护之间矛盾的最佳途径之。 发达 家如美 、德 、日本的光伏发电 用领域从航 、 防、工业转向了民用。德 的“百万屋顶计划”许多家庭不 利用太阳能光伏发电解决了自家供电，且这些家庭还办了所所私人的“小型电站”，能够源源不断地向 公用电网输送电能2。光伏产业是种利用太阳能电池直接把光能转为

8、电能的环保型新能源产业，由于从太阳光能转换电能的光电转换 是利用半导体器件的“光生伏 ”“进行转换的，此把太阳能发电系统fl链currency1 系的产业称为光伏 。光伏产业的链currency1包括硅矿、硅矿 、工业硅、多晶硅，单晶硅、硅圆或多晶硅切片、太阳能电池片、组件、发电系统。工业硅的纯般为98%99.999%。与 常规能源 ，光伏发电具 显的 是 的 ，发电中 、 、 气、 、 害、 ，不会导温室 。二是 。利用太阳能发2江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）电， 人、 害。 是普遍的 用 ，不需 输用方 。 是光 的地方， 能 光伏发电，可 用于 、 、 、 等各领

9、域。上航 器，家用电器。 到电站，小到具，能 行光伏发电。currency1是能源“。 ， 光伏行业发 也fi常fl 。 府 光伏发电为重， 家发改 施“送电到”、“光 工”等 ，地方 府 光伏 工。与此”，偏远地区费 可光伏产， 多的民 用家用太阳能电源等产。光伏 用发 为fl 。但 的太阳能光伏发电技术与 还 ，要表 为生产规 小、技术水平、电池率、本 。此 还 不断改进技术， 生产规 ， 的太阳能光伏发电产业上新 4。如此， 上由于 统的 能源是不可再生资源， 。 各 达 发 的替代能源的 。从 了 力， 光伏产业 发 是 光伏产 在向 量生产和规 用发 3江西太阳能科技职业学院2014

10、届专科生毕业论文（设计）2太阳能电池基础 2.1 PN结的形成过程型半导体和 型半导体 ，在 的 用， 区 不可 的 电中， 区 不可 的电中。由 区向 区 电 。 电 会导 的 向 ， 电的 ， 的 。直到的 和 的 可 ， 不再 ， 间电区保 的， 于 平 状。2.2光生伏打效应及产生的条件（1）光生伏 光生电 产生的 电池的 达到 平 之 ，在阳光的 ，产生fi平 。在 电的 用， 区的少fi平 向 区 ， 区的少fi平 电 向 区 。果 区电 升 ， 区电 降， 区向 区的光生电 。 的光生伏 。（2）光生伏 产生的currency1件 A 在光 currency1件，只要具“够的能量

11、入 光 进入在 区附才能产生电。B 电的 离 用， 区 向 区 ， 区的电 向 区 。C 电池材料具太阳光谱响 电 能。2.3太阳能电池的工作原理 太阳电池是能量转换的器件。 太阳能电池是利用半导体光生伏 的半导体器件。太阳电池工 ” 具备 currency1件 首先， 光的 ，可 是单色光、太阳光或 拟太阳光等 次，光 注入到半导体 ，激发出电 ，这些电 和 该“够长的寿命，在 离之 不会复 失 第 ， 静电，电 在静电的 用 离，电 集中在边， 集中在另边 第currency1，被 离的电4江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）、 由电极收集，输出到太阳能电池，电。2.4太

12、阳能电池的主要参数a 最 电 短路电 soI b 最 电压 路电压 OCUc 最 功率 maxmaxmax UIP d 填 FF:太阳能电池最 功率与最 电和最 电压之的 ocsomUIUIFF m e 转换率 inmminmPUIPP 2.5太阳能光伏发电系统结构太阳能光伏发电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏” ，将太阳光的辐 直接转换为电能的种新型的发电系统。它的规 可 可小，在发电中不会排放 质，具 方 ，没 音，整寿命期间乎 需维护等 点。太阳能光伏发电系统 为两 类，类是太阳能光伏发电独立系统，另类是太阳能光伏发电并网系统。太阳能光伏发电独立系统要包括太阳能电池组件、控制器、蓄电

13、池组、直/ 逆变器等部 ， fl如图1所示。图1太阳能光伏发电独立系统fl图 本 究设计的家用太阳能光伏发电系统为独立发电系统，家用太阳能光伏发电系统般 在 偏远或偏僻的地区用。此在设计中 虑 际情况，般 遵循 济适用，可靠 、牢固耐用、容易维护、 虑地“、气候环境的影响5-7。逆变器 蓄电池组控制器太阳能电池组件直5江西太阳能科技职业学院2014届专科生毕业论文（设计）3太阳能电池组件3.1组件构成a 钢玻璃铁钢玻璃（ 称白玻璃），常见厚在 2毫米左右，在太阳电池光谱响 的波长 （ 20 1100 M）透光率达0 上， 于 于1200 M的红光 的 率。此玻璃”耐紫光线的辐 ，透光率不降。钢

14、 能符 标GB 或封 的组件冲击 能达到 标GBfi fi 地面用硅太阳能电池环境 方法中规 的 能标。b VAVA是种 融胶粘剂，厚在0 4毫米 0 毫米之间，表面平整，厚均匀， 含 联剂。常温 黏 且具黏 ， 调价 压 发生熔融粘接与 联固，并变的完 透 。固 的 VA能承受 气变且具弹 ，它将电池片“上盖垫”，将 包封，并和上层保护材料 玻璃，层保护材料 板（T T，BBF等），利用真 层压技术 为体。另方面，它和玻璃粘和 能提 玻璃的透光率，起 透的 用，并 太阳能电池板的输出 益 用。c 太阳能电池片太阳能电池片是光电转换的最小单元，尺寸般为12fi*12fi或1fi*1fi。太阳能电池片的工 电压约为0 fiV，般不能单独 为电源用。将太阳能电池片进行串并联封， 为太阳能电池板， 功率般为瓦到十瓦，百瓦到两百瓦 上，可 单独 为电源用。d 板板 是电池板 面的保护材料，般T T，BBF， 等等。这些保护材料具的环境 能力， 能力并且可 和 VA 粘接。太阳电池的 面 盖