1、光伏知识培训太阳能光伏发电的意义太阳能电池的工作原理及分类BIPV光伏建筑一体化 BIPV光伏组件 光伏建筑的形式光伏系统发电原理一、太阳能光伏发电的意义太阳能未来能源的支柱矿物能源面临枯竭：中国太阳能资源丰富资源带号 名称 指标 资源丰富带 6700MJ/（m2a）资源较富带 54006700MJ/（m2a）资源一般带 42005400MJ/（m2a）资源贫乏带 4200MJ/（m2a）西藏西部太阳能资源最丰富，最高达西藏西部太阳能资源最丰富，最高达2333 KWh/2333 KWh/，居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。，居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。太阳能光伏发电的优缺点太阳能光伏发电
2、的优缺点l光伏发电的优点：光伏发电的优点：l阳光随处可得，不受地域限制；阳光随处可得，不受地域限制；l太阳能电池可实行从光能到电能的太阳能电池可实行从光能到电能的直接转换直接转换l使用期长，大于使用期长，大于30年年l安全可靠；安全可靠；l无噪声、无污染；无噪声、无污染；l不用水，不消耗燃料；不用水，不消耗燃料；l不需要架设远距离输电线路；不需要架设远距离输电线路；l安装简单、方便，建设周期短；安装简单、方便，建设周期短；l分散建设，就地发电；分散建设，就地发电；l便于融资；便于融资；l便于分步实施。便于分步实施。l光伏发电的缺点：光伏发电的缺点：l成本高（现在每千瓦成本高（现在每千瓦3 5万
3、元，万元，带蓄电池带蓄电池47万元）；万元）；l太阳光能量密度低（地面峰值太阳光能量密度低（地面峰值辐射每平方米辐射每平方米1KW）；）；l发电时数低（每年满功率发电时数低（每年满功率1500小时）；小时）；l不连续，受天气影响，要求连不连续，受天气影响，要求连续、可调度存在除能问题。续、可调度存在除能问题。二、太阳能电池的工作原理及分类1 1、太阳能电池的工作原理、太阳能电池的工作原理光伏效应（光生伏特效应）把光能直接转换为电能。2 2、太阳能电池的分类、太阳能电池的分类按制造工艺可分为两大类：第一代和第二代太阳能电池：晶体硅系列（分为单晶硅和多晶硅）第三代薄膜型太阳能电池:非晶硅和铜铟镓硒
4、（CIGS）系列1、单晶硅太阳电池（Crystalline Silicon）(1)表面规则稳定，通常呈黑色 (2)光电转换率最高，可达14-17%左右,而且其发电效率稳定可靠。(3)不能弱光发电。(4)因单晶硅衬底造价高，成本较贵。(5)光电单元间的空隙可透部分光。2、多晶硅太阳电池（Polycrystalline Silicon）(1)结构通常清晰，不透明 (2)转化率略低于单晶硅太阳电池，约10-12%，但有进一步提高的潜力(3)稳定性不如单晶硅(4)不能弱光发电(5)成本低于单晶硅 多晶硅太阳电池正在逐步取代单晶硅太阳电池。1.非晶硅太阳电池（Amorphous Silicon）（1）具
5、有透光性，透光度可从5%到75%,运用到建筑上的最理想的透光度为5%（2）转化率较低（6%-10%）（3）具备弱光发电的性能，日发电时间可以从早上6点延续到晚上7点（4）材料和制造工艺成本低，易于形成大规模生产（5）承受的工作温度比晶体硅要高非晶硅电池与晶体硅电池性能对照表非晶硅薄膜电池非晶硅薄膜电池晶体硅电池晶体硅电池a-Sia-Si多晶硅多晶硅单晶硅单晶硅电池时代类别电池时代类别第三代电池第三代电池第二代电池第二代电池第一代电池第一代电池制造成本制造成本低低较高较高高高转化率转化率6 610101010121214141717原材料来源原材料来源广泛广泛较缺较缺紧缺紧缺发电性能发电性能弱光
6、发电弱光发电强光强光强光强光日发电时间日发电时间10101313小时小时6 68 8小时小时4 46 6小时小时透光度透光度半透明、透明半透明、透明不透明不透明不透明不透明颜色颜色多样化多样化浅蓝浅蓝深蓝深蓝非晶硅电池与晶体硅电池性能对照表（续）非晶硅薄膜电池非晶硅薄膜电池晶体硅电池晶体硅电池电池时代类别电池时代类别第三代电池第三代电池第二代电池第二代电池第一代电池第一代电池使用寿命（年）使用寿命（年）202025252020252520202525电池板块电池板块规格统一，标准板块规格统一，标准板块大小大小12451245635635，单件，单件功率功率40W40W随硅元件使用的多少，以及纯
7、度的改变，随硅元件使用的多少，以及纯度的改变，单件功率不确定。同样面积的板块功率单件功率不确定。同样面积的板块功率可以变化。可以变化。故障率故障率非晶硅电池串联后不会非晶硅电池串联后不会因为遮挡产生热岛效应，因为遮挡产生热岛效应，它们不会因不能产生电它们不会因不能产生电流而被反偏。故障率极流而被反偏。故障率极低。低。晶体硅电池如果其中一小部分被遮挡，晶体硅电池如果其中一小部分被遮挡，会产生热岛效应，这将极大的降低整个会产生热岛效应，这将极大的降低整个组件的功率输出，意味着被遮挡的电池组件的功率输出，意味着被遮挡的电池把功率以热的方式耗尽，时间过长就导把功率以热的方式耗尽，时间过长就导致故障并有
8、可能导致整个组件的损坏致故障并有可能导致整个组件的损坏（3）铜铟镓硒()，原料稀缺，毒性和环境污染 硅太阳能电池板的生产流程制电池过程熔化浇铸层压封装1.SnO1.SnO2 2刻槽刻槽 2.a-Si2.a-Si沉积沉积3.a-Si3.a-Si刻槽刻槽 4.AL4.AL溅射溅射5.AL5.AL刻槽刻槽6.6.边绝缘处理边绝缘处理 7.7.超声波焊接超声波焊接8.8.层压层压 非晶硅太阳能电池 板的生产流程非晶硅太阳能电池板结构3mm超白玻璃3mm白玻(衬底玻璃)三、BIPV光伏建筑一体化1、BIPV光伏组件BIPV光伏组件的特点:由1块或多块电池板块与玻璃组合成一个整体板块，可组成多种形式及规格
9、，适合用在建筑幕墙上。（1）组合成夹胶玻璃（2）组合成中空玻璃注：此种结构中空玻璃空气层至少18A直接粘在玻璃上,此种结构不属于BIPV光伏组件.1、替代原有建筑材料，实现原有建筑材料的基本功能，还可以发电；如采光顶、幕墙、百叶等。结构形式如明框、隐框等2、附着于建筑材料上，不具备建筑材料的基本功能，可以发电；3、以电站形式安装于建筑物楼顶，不具备建筑材料的基本功能，可以发电2、光伏建筑的形式室内效果室内效果室外效果室外效果青岛火车站光伏采光顶替代原有建筑材料附着于建筑材料表面深圳园博园1MW光伏发电系统附着于建筑材料表面深圳万科光伏发电系统光伏电站四、光伏系统发电原理光伏系统的分类1、离网系统（独立光伏发电系统）由太阳能电池板或光伏组件、逆变器、充电控制器、蓄电池组、集线箱及线缆等组成。2、并网系统 将太阳能光伏电站产生的电能，通过光伏并网逆变器及控制设备输送到外部电网上，经过电网进行电能分配。由太阳能电池板或光伏组件、逆变器、集线箱及线缆等组成。光电池组光电池组控制器与逆变器控制器与逆变器用电器用电器蓄电池蓄电池
