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太陽能電池的另一個重要參數(shù)是填充因子FF(fill factor),它是大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比。
FF: 是衡量太陽能電池輸出特性的重要指標(biāo), 是代表太陽能電池在帶佳負(fù)載時, 能輸出的大功率的特性,其值越大表示太陽能電池的輸出功率越大。FF 的值始終小于1。串、并聯(lián)電阻對填充因子有較大影響。串聯(lián)電阻越大,短路電流下降越多,填充因子也隨之減少的越多;并聯(lián)電阻越小,其分電流就越大,導(dǎo)致開路電壓就下降的越多,填充因子隨之也下降的越多。
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個小時為例,介紹一下計算方法:
應(yīng)計算出每天消耗的瓦時數(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,則實際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%≈111W;若按每天使用5小時,則耗電量為111W×5h=555Wh。
許多國家正在制訂中長期太陽能開發(fā)計劃,準(zhǔn)備在21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)太陽能,美國能源部推出的是國家光伏計劃,日本推出的是陽光計劃。NREL光伏計劃是美國國家光伏計劃的一項重要的內(nèi)容,該計劃在單晶硅和器件、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)用和市場開發(fā)等5個領(lǐng)域開展研究工作。
中國對太陽能電池的研究開發(fā)工作高度重視,早在七五期間,非晶硅半導(dǎo)體的研究工作已經(jīng)列入國家重大課題;八五和九五期間,中國把研究開發(fā)的放在大面積太陽能電池等方面。2003年10月,國家發(fā)改委、科技部制定出未來5年太陽能資源開發(fā)計劃,發(fā)改委"光明工程"將籌資100億元用于推進(jìn)太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,計劃到2015年全國太陽能發(fā)電系統(tǒng)總裝機容量達(dá)到300兆瓦。中國已成為全球光伏產(chǎn)品大制造國,中國即將出臺的《新能源振興規(guī)劃》,中國光伏發(fā)電的裝機容量規(guī)劃為2020年達(dá)到20GW,是原來《可再生能源中長期規(guī)劃》中1.8GW的10多倍。
太陽能電池的應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、 通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門,尤其可以分散地在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用,以節(jié)省造價很貴的輸電線路。但是在現(xiàn)階段,它的成本還很高,發(fā)出1kW電需要投資上萬美元,因此大規(guī)模使用仍然受到經(jīng)濟上的限制。
單晶硅光伏電池生產(chǎn)技術(shù)雖然很成熟,然而還在不斷發(fā)展,其他各種光伏電池技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)。光伏電池的成本和光電轉(zhuǎn)換效率離真正市場化還有很大差距,光伏電池市場主要靠各國財政補貼。歐洲市場光伏發(fā)電補貼高達(dá)每度電1元以上。今后,要使光伏電池大規(guī)模應(yīng)用,不斷改進(jìn)光伏電池效率和生產(chǎn)成本,在這個過程中,生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品會不斷更新?lián)Q代。其更新?lián)Q代周期短,僅3-5年。光伏電池生產(chǎn)企業(yè)投資大,回收周期長,由于技術(shù)更新快,國內(nèi)企業(yè),如果不掌握技術(shù),及時更新技術(shù),就會很快被淘汰,很可能不能收回投資。
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