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隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)以及對于可再生能源的需求,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日益受到重視。由于風(fēng)能具有不穩(wěn)定性和隨機(jī)性,風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能是電壓、頻率隨機(jī)變化的交流電,必須采取有效的電力變換措施后才能夠?qū)L(fēng)電送入電網(wǎng)。光伏組件至于外部自然環(huán)境中,它把太陽能的輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎?,電能或輸往蓄電池中,或可推動?fù)載工作。為了改進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行性能,近年來發(fā)展了基于交-直-交變流器的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
太陽能電池板的結(jié)構(gòu):
我們將接受太陽光照射并將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件稱為太陽能電池,按大類可分為如下幾種:單晶硅太陽電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、化合物太陽能電池、色素類太陽能電池。本文重點(diǎn)論述用量的晶體硅太陽能電池。當(dāng)逆變器無法將電壓逆變的時候會導(dǎo)致太陽能電池板上的直流電壓直接供負(fù)載使用,電池板電壓過高將直接燒毀用電設(shè)備。圖 1 是多晶硅太陽能電池的照片,圖 2 所示為晶體硅太陽能電池板的主體結(jié)構(gòu)。
太陽能電池片的表面印刷上去的一層細(xì)線被稱為“網(wǎng)格柵線”或“副柵線”,中間的 2 條(不同的產(chǎn)品也可以是 3 條或 4 條)粗的縱向柵線則稱為“主柵線”,成陣列狀排列的相鄰的電池單元通過條狀的“主柵線”串聯(lián)起來。這款簡易的、可持續(xù)的和強(qiáng)大的設(shè)備能夠?yàn)槿蚝芏嚯娏?yīng)不足的國家?guī)砑磿r的、價格低廉的電力解決方案。電池單元產(chǎn)生的電流首先流經(jīng)“副柵線”再匯集到“主柵線”,然后再經(jīng)由電池板后面的接線端子盒用電纜連接到外部。
并網(wǎng)逆變器的試驗(yàn)為蓄電池電壓與a相電流波形圖,為a相電壓與電流波形圖。c為輸出電流的頻譜圖。這款綠色電池來源于耶路撒冷希伯來大學(xué)的相關(guān)技術(shù)開發(fā),后能夠通過多種方法產(chǎn)生電力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在蓄電池電壓穩(wěn)定的條件下,逆變器輸出電流是穩(wěn)定的正弦波,且與電網(wǎng)電壓相位相反,因而實(shí)現(xiàn)了單位功率因數(shù)傳送電能。逆變器輸出電流頻率基本是50Hz。諧波含量達(dá)到了并網(wǎng)要求。
很多企業(yè)對太陽能電池組件的保用期限達(dá)到 20 年。生產(chǎn)商當(dāng)然不會真的耗時 20 年去對產(chǎn)品做壽命評價,因此必須進(jìn)行加速老化試驗(yàn)。對于太陽能電池的評價一直采用 國際電工( IEC )的標(biāo)準(zhǔn), 但是 IEC 標(biāo)準(zhǔn)對電池壽命的評價并不充分,目前正在探討對其進(jìn)行修正。例如太陽能電池質(zhì)量保證論壇,正在以歐美日為中心組織開展大規(guī)模的討論。土豆內(nèi)部的酸性物質(zhì)會與鋅和銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng),當(dāng)電子從一端流向另一端時,電能就釋放。首先對舊的光伏組件的性能進(jìn)行評價,分析導(dǎo)致其性能劣化的主要原因,再通過加速老化試驗(yàn)對性能劣化的結(jié)果進(jìn)行比較。然而,由于電池板所用材料不同,導(dǎo)致光伏組件性能劣化的機(jī)理各異,模擬劣化所需的活化能也各不相同。由于壽命評價所需時間占用了產(chǎn)品開發(fā)周期的一大部分,太陽能電池板制造企業(yè)正在尋求一種用時較短的加速評價方法。此外,不管是舊的光伏組件還是新的產(chǎn)品,對于其壽命的改善是一直持續(xù)進(jìn)行的,這就引發(fā)了另外一種議論,即對于新的光伏組件而言,如果采用與過去的產(chǎn)品相同的劣化試驗(yàn)方法是否合理。
是磷原子核中的正質(zhì)子會使其保持在原位上。
當(dāng)把能量加到純硅中時(比如以熱的形式),它會導(dǎo)致幾個電子脫離其共價鍵并離開原子。每有一個電子離開,就會留下一個空穴。然后,這些電子會在晶格周圍四處游蕩,尋找另一個空穴來安身。這些電子被稱為自由載流子,它們可以運(yùn)載電流。一般情況下,相關(guān)部門對發(fā)電企業(yè)每生產(chǎn)出的一定量(如1MWh)可再生能源電力進(jìn)行認(rèn)證并核發(fā)一個綠色證書。不過,留在純硅中的電子數(shù)量,因此沒有太大的用處。而將純硅與磷原子混合起來,情況就完全不同了。此時,只需很少的能量即可使磷原子的某個“多余”的電子逸出,因?yàn)檫@些電子沒有結(jié)合到共價鍵中 —— 它們的鄰居不會將它們拉回。因此,大多數(shù)這類電子會成為自由電子,這樣,我們就得到了比純硅中多得多的自由載流子。有意添加雜質(zhì)的過程被稱為摻雜,當(dāng)利用磷原子摻雜時,得到的硅被成為 N 型(“ n ”表示負(fù)電),因?yàn)楣枥锩嬗泻芏嘧杂呻娮?。與純硅相比, N 型摻雜硅是一種性能好得多的導(dǎo)體。
當(dāng)把能量加到純硅中時(比如以熱的形式),它會導(dǎo)致幾個電子脫離其共價鍵并離開原子。每有一個電子離開,就會留下一個空穴。然后,這些電子會在晶格周圍四處游蕩,尋找另一個空穴來安身。這些電子被稱為自由載流子,它們可以運(yùn)載電流。還有人曾制作出“泥土電池”,利用兩個金屬片和一堆土,或許還得加上一桶水。不過,留在純硅中的電子數(shù)量,因此沒有太大的用處。而將純硅與磷原子混合起來,情況就完全不同了。此時,只需很少的能量即可使磷原子的某個“多余”的電子逸出,因?yàn)檫@些電子沒有結(jié)合到共價鍵中 —— 它們的鄰居不會將它們拉回。因此,大多數(shù)這類電子會成為自由電子,這樣,我們就得到了比純硅中多得多的自由載流子。有意添加雜質(zhì)的過程被稱為摻雜,當(dāng)利用磷原子摻雜時,得到的硅被成為 N 型(“ n ”表示負(fù)電),因?yàn)楣枥锩嬗泻芏嘧杂呻娮印Ec純硅相比, N 型摻雜硅是一種性能好得多的導(dǎo)體。