太陽(yáng)能光伏—建筑一體化的研究進(jìn)展(已修改)
2025-07-10 13:27 本頁(yè)面
【正文】 太陽(yáng)能光伏—建筑一體化（BIPV）的研究進(jìn)展隨著2005年2月16號(hào)限制各國(guó)排放工業(yè)廢氣以控制全球氣候變暖的《京都議定書(shū)》的正式生效，如何實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展成為全球最強(qiáng)的呼聲。中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，能源消耗逐年以驚人的速度增長(zhǎng)，而建筑作為能耗大戶(發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗一般占到全國(guó)總能耗的1／3以上)，其節(jié)能效益則變得尤其重要。 1 太陽(yáng)電池原理 半導(dǎo)體根據(jù)導(dǎo)電機(jī)理的不同可分為P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體。當(dāng)太陽(yáng)光照射到半導(dǎo)體時(shí)，半導(dǎo)體中的電子被激發(fā)而移動(dòng)，失去電子的地方就形成空穴。P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起在半導(dǎo)體中形成“勢(shì)壘”。由P型半導(dǎo)體產(chǎn)生的電子向N型層移動(dòng)，由N型層中產(chǎn)生空穴向P型層移動(dòng)。P型層中由于帶有正電荷的空穴數(shù)目增多而帶正電； N型層中由于帶負(fù)電荷的電子數(shù)目增多而帶負(fù)電。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在半導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電壓，稱為太陽(yáng)電池的開(kāi)路電壓。當(dāng)用導(dǎo) 線連接半導(dǎo)體兩端時(shí)，光電流在外部回路中流動(dòng)，稱為短路電流[2]。 最基本的太陽(yáng)電池是由P—N結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。圖1為典型光電池的剖面圖。 圖1 典型光電池的剖面圖[1] ?。ü饩€的光子產(chǎn)生自由電子，頂部金屬網(wǎng)格和底部金屬板通過(guò)外電路收集和返還自由電子）2 光伏發(fā)電系統(tǒng)[1] 光伏發(fā)電系統(tǒng)統(tǒng)按其系統(tǒng)配置可分為獨(dú)立式（stand—alone）連接電網(wǎng)式（grid—alone）2種。 當(dāng)不可能或沒(méi)必要與電網(wǎng)連接時(shí)，獨(dú)立式光電系統(tǒng)（stand—alone systems）較適用（圖2）。這種系統(tǒng)白天產(chǎn)生的多余電能儲(chǔ)存在電池組中，以備夜間及昏暗多云天使用。 圖2獨(dú)立式光電系統(tǒng)[1] ?。ㄒ粋€(gè)獨(dú)立式系統(tǒng)需要電池儲(chǔ)存電力以供夜間使用，還需要一個(gè)將直流電變成交流電的反用換流器） 當(dāng)有電網(wǎng)時(shí)，就不需電池組儲(chǔ)能了。因?yàn)殡娋W(wǎng)已經(jīng)充當(dāng)了一個(gè)大的蓄電池的作用。連接電網(wǎng)式如圖3所示。當(dāng)太陽(yáng)能電池板供電不足時(shí)，由電網(wǎng)向用戶供電，相反的，若太陽(yáng)能電池板供電大于用戶需求，剩余的電可通過(guò)直交流逆變換器輸送到電網(wǎng)。只需在連接電網(wǎng)時(shí)安裝一塊雙向計(jì)量電度表即可解決電力收費(fèi)的問(wèn)題。這種系統(tǒng)特別適合于已有電網(wǎng)供電的用戶，
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