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太陽能電池的工作電壓和電流是隨負(fù)載電阻而變化的,將不同阻值所對(duì)應(yīng)的工作電壓和電流值做成曲線就得到太陽能電池的伏安特性曲線。如果選擇的負(fù)載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積大,即可獲得大輸出功率,用符號(hào)Pm表示。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱為佳工作電壓和佳工作電流,分別用符號(hào)Um和Im表示。
太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率指在外部回路上連接佳負(fù)載電阻時(shí)的大能量轉(zhuǎn)換效率,等于太陽能電池的輸出功率與入射到太陽能電池表面的能量之比。太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是衡量電池質(zhì)量和技術(shù)水平的重要參數(shù),它與電池的結(jié)構(gòu)、結(jié)特性、材料性質(zhì)、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環(huán)境變化等有關(guān) 。
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。
許多國(guó)家正在制訂中長(zhǎng)期太陽能開發(fā)計(jì)劃,準(zhǔn)備在21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)太陽能,美國(guó)能源部推出的是國(guó)家光伏計(jì)劃,日本推出的是陽光計(jì)劃。NREL光伏計(jì)劃是美國(guó)國(guó)家光伏計(jì)劃的一項(xiàng)重要的內(nèi)容,該計(jì)劃在單晶硅和器件、薄膜光伏技術(shù)、PVMaT、光伏組件以及系統(tǒng)性能和工程、 光伏應(yīng)用和市場(chǎng)開發(fā)等5個(gè)領(lǐng)域開展研究工作。
市場(chǎng)上銷售的光伏電池主要是單晶硅為原料生產(chǎn)的。由于單晶硅電池生產(chǎn)能耗大,一些認(rèn)為現(xiàn)有單晶硅電池生產(chǎn)能耗大于其生命周期內(nèi)捕獲的太陽能,是沒有價(jià)值的。樂觀的估計(jì)是需要10年左右時(shí)間,使用單晶硅電池所獲得的太陽能才能大于其生產(chǎn)所消耗的能量。而單晶硅是石英砂經(jīng)還原,融化后拉單晶得到的。生產(chǎn)過程能耗大,產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)多,環(huán)境污染嚴(yán)重。國(guó)外紛紛將其轉(zhuǎn)移到中國(guó)生產(chǎn)。我國(guó)各地大上單晶硅及單晶硅電池生產(chǎn)線。
當(dāng)天然氣、煤炭、石油等能源頻頻告急,能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí),越來越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”,開發(fā)太陽能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。歐洲一些高水平的核研究機(jī)構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國(guó)際光伏市場(chǎng)潛力的推動(dòng)下,各國(guó)的太陽能電池制造業(yè)爭(zhēng)相投入巨資,擴(kuò)大生產(chǎn),以爭(zhēng)一席之地。
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