【正文】 面電極（正極）上，這樣依次串接在一起并在組件串的正負(fù)極焊接出引線。 ② 正面焊接 將匯流帶焊接到電池正面（負(fù)極）的主柵線上，匯流帶為鍍錫的銅帶，我們使用的焊接機(jī)可以將焊帶以多點(diǎn)的形式點(diǎn)焊在主柵線上。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。 TPT：太陽(yáng)電池的背面覆蓋物 — 氟塑料膜為白色，對(duì)陽(yáng)光起反射作用，因此對(duì)組件的效率略有提高，并因其具有較高的紅外發(fā)射率，還可降低組件的工作溫度，也有利于提高組件的效率。 玻璃： 采用低鐵鋼化絨面玻璃 (又稱為白玻璃 )， 厚度 ,在太陽(yáng)電池光譜響應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi) (3201100nm)透光率達(dá) 91%以上，對(duì)于大于 1200 nm的紅外光有較高的反射率。太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中最重要的部件之一，其轉(zhuǎn)換率和使用壽命是決定太陽(yáng)電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。 圖 25 太陽(yáng)能手機(jī)充電器和太陽(yáng)能玩具 6 （ 9)其他領(lǐng)域的應(yīng)用：包括太陽(yáng)能電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車，太陽(yáng)能游艇，電池充電設(shè)備，太陽(yáng)能汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等，還有太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)，海水淡化設(shè)備供電，衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電池等，如圖26所示。 （ 6）大型光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用：大型光伏發(fā)電系統(tǒng)是 100kw50mw 的地面獨(dú)立或并網(wǎng)光伏電站、風(fēng)光互補(bǔ)電路、各種大型停車場(chǎng)充電站等。（如圖 22所示） 圖 21太陽(yáng)能微波中繼站 （ 2）公路、鐵路、航運(yùn)交通領(lǐng)域的應(yīng)用：如鐵路和公路信號(hào)系統(tǒng)，鐵路信號(hào)燈，交通警示燈，標(biāo)志燈，信號(hào)燈，公路太陽(yáng)能路燈，太陽(yáng)能道釘燈、高空障礙燈，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，高速公路、鐵路無線電話亭，無人值守道班供電，航標(biāo)燈燈塔和航標(biāo)燈電源等，（如圖 23所示 ）。當(dāng)加電之后，系統(tǒng)根據(jù)所編程序來執(zhí)行命令，從而完成對(duì)交通燈的閃爍控制。當(dāng)過了一個(gè)黑夜，到白天時(shí)充放電控制器偵測(cè)到太陽(yáng)能電池板的電壓達(dá)到所規(guī)定的充電電壓時(shí)就繼續(xù)向蓄電池充電，從而完成循環(huán)。 太陽(yáng)能是一種取之不盡， 用之不竭的天然能源，又是一種可再生的清潔能源，具有無需架線，不受地理位置限制等優(yōu)點(diǎn)，所以得到越來越廣泛的應(yīng)用，同樣地市場(chǎng)上 LED 光效在快速地提高，而價(jià)格卻在降低。太陽(yáng)能 LED 交通燈集成了太陽(yáng)能與 LED 優(yōu)點(diǎn)。人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地?zé)崮苜Y源除外），因此受到人們的廣泛關(guān)注，又因其不污染環(huán)境，且不受供電影響，不用開溝埋線，不消耗常規(guī)電能，只要陽(yáng)光充足就可以就地安裝等特點(diǎn)，而被稱為綠色環(huán)保產(chǎn)品。地球軌道上的平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為 1369w/㎡。常規(guī)的交通燈是由安裝電線和鋪設(shè)電纜即用常規(guī)發(fā) 2 電作為動(dòng)力來源的，這樣不僅安裝繁瑣，耗時(shí)耗力，而且浪費(fèi)能源，不穩(wěn)定性和可靠性都是很差的，且不能適合中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。光伏發(fā)電系統(tǒng)的分布式特點(diǎn)將提高整個(gè)能源系統(tǒng)的安全性和可靠性，特別是從抗御自然災(zāi)害和戰(zhàn)備的角度看，更具有明顯的意義。太陽(yáng)能光伏發(fā)電所消耗的太陽(yáng)能無需付費(fèi)，一年中往往只需在遇到連續(xù)陰雨天最長(zhǎng)的季節(jié)前后去檢查太陽(yáng)能電池組件表面是否被污染，接線是否可靠以及蓄電池電壓是否正常等，因而太陽(yáng)能光伏發(fā)電的運(yùn)行費(fèi)用很低。不同于水電受水力資源限制，火電受到煤炭資源及運(yùn)輸成本等影響，光伏發(fā)電幾乎行發(fā)電。地球表面所接受的太陽(yáng)能約為 1014GWh/ 年，是全球能量年需求的 35000倍，可以說是一種無限的資源。 目前太陽(yáng)能利用的方式有 :太陽(yáng)能光伏發(fā)電，太陽(yáng)能熱利用，太陽(yáng)能動(dòng)力利用，太陽(yáng)能光化利用，太陽(yáng)能生物利用和太陽(yáng)能光 光利用。 太陽(yáng)能交通信號(hào)燈警示主要用于公路沿線，岔道，沿河，沿山事故多發(fā)危險(xiǎn)地段， 城市內(nèi)不適宜安裝太陽(yáng)能交通信號(hào)燈警示的地段或道口，高速公路匝道進(jìn)出口處等，太陽(yáng)能交通信號(hào)燈警示一太陽(yáng)能電池作為電能供給，無需市電支持，不受地域限制，無需開鑿敷設(shè)電纜，采用高光效，低耗損，超高亮度 LED 光源，全天自動(dòng)閃爍發(fā)光，造型美觀，安裝簡(jiǎn)便，對(duì)提高道路交通安全具有良好的警示作用。 太陽(yáng)能是最普遍的自然資源，也是取之不盡可再生資源。為了解決邊遠(yuǎn)的 公路沿線，岔道，沿河，沿山事故多發(fā)危險(xiǎn)地段， 進(jìn)行了離網(wǎng)型（獨(dú)立） 太陽(yáng)能交通信號(hào)燈警示燈 光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 下面就太陽(yáng)能交通信號(hào)燈警示燈 光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 首先對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，隨后通過對(duì) LED 燈閃爍，電路設(shè)計(jì)，配置計(jì)算，外形設(shè)計(jì)等一系列的研究，設(shè)計(jì)出一套完整的太陽(yáng)能交通信號(hào)燈警示燈 光伏發(fā)電系統(tǒng) ，并制作樣品。其中太陽(yáng)能光伏發(fā) 電以其優(yōu)異的特性近年來在全世界范圍得到了快速發(fā)展，被認(rèn)為是當(dāng)前具有發(fā)展前景的新能源技術(shù)，各發(fā)達(dá)國(guó)家均投入巨資競(jìng)相研究開發(fā)，并產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，大力開拓太陽(yáng)能光伏發(fā)電的市場(chǎng)應(yīng)用。 (2)無污染。（ 4)建設(shè)周期短，建造靈活方便，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 (5)光伏建筑集成。 [1] 太陽(yáng)能交通燈警示設(shè)計(jì)的目的和意義 交通警示燈是為了加強(qiáng)道路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。而太陽(yáng)能交通燈警示燈是一種利用太陽(yáng)能作為能源的交通燈燈，太陽(yáng)能是地球上最直接最普 遍也是最清潔的能源，隨著世界能源危機(jī)的加劇，各國(guó)都在尋求解決能源危機(jī)的辦法，一條道路是尋求新能源和可再生能源的利用；另一條是尋求大量的節(jié)能技術(shù)，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。地球赤道的周長(zhǎng)為 40000km，從而可計(jì)算出，地球獲得的能量可達(dá) 173000TW。太陽(yáng)能發(fā)電即可用于城鎮(zhèn)公園、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度較小，交通不便經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、缺乏常規(guī)燃料，難以用常規(guī)能源發(fā)電，但太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū)，以解決這些地區(qū)人們的家用照明問題。 人類社會(huì)生活水平的不斷提高， 導(dǎo)致人類對(duì)能源的需求量也越來越大能源緊缺問題也表現(xiàn)得越來越明顯。綜合這些情況，利用太陽(yáng)能對(duì)交通燈進(jìn)行供電，通過帶有蓄電池的太陽(yáng)能電池板跟普通交通警示燈相連，來實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能給交通警示燈供電，不僅能夠節(jié)約資源，而且使其在市電斷電情況下也能正常工作，以及 LED 的環(huán)保節(jié)能太陽(yáng)能 LED 交通燈成為各個(gè)交通要道上的一道亮麗的風(fēng)景線，展現(xiàn)給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景 。其次，當(dāng)太陽(yáng)能電池板和蓄電池完成電能的產(chǎn)生和儲(chǔ)存之后，它們就會(huì)向交通燈部分供電。 4 第 2 章 太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用 太陽(yáng)能光伏發(fā)電 應(yīng)用范圍 太陽(yáng)電池及光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)逐步應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技、國(guó)防及人們生活的方方面面，預(yù)計(jì)到 21 世紀(jì)中葉，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將成為重要的發(fā)電方式，在可再生能源結(jié)構(gòu)中占有一定比例。 圖 2 2太陽(yáng)能 燈具的應(yīng)用 5 （ 3）石油、海洋、氣象領(lǐng)域的應(yīng)用：石油管道陰極保護(hù)和水庫(kù)閘門陰極保護(hù)的太陽(yáng)能電源系統(tǒng)，石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源，海洋監(jiān)測(cè)設(shè)備，氣象和水文觀測(cè)設(shè)備、觀測(cè)站電源系統(tǒng)等。 （ 7）太陽(yáng)能光伏建筑一體化并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)：將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，充分利用建筑的屋頂和外立面，使得大型建筑能實(shí)現(xiàn)電力自給、并網(wǎng)發(fā)電（如圖 24所示），這將是今后的一大發(fā)展方向。 圖 26 太陽(yáng)電池的空間應(yīng)用 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理與 分類 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成 太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池（組）組成。 組件設(shè)計(jì)：按國(guó)際電工委員會(huì) IEC： 1215： 1993 標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用 36片或 72片多晶硅太陽(yáng)能電池進(jìn)行串聯(lián)以形成 12V 和 24V 各種類型的組件。此玻璃同時(shí)能耐太陽(yáng)紫外光線的輻射，透光率不下降。當(dāng)然，此氟塑料膜首先具有太陽(yáng)電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。 [10] 圖 27 太陽(yáng)能電池組件 [6] (2). 組件制作流程 組件制作流程 經(jīng)電池片分選 單焊接 串焊接 拼接 (就是將串焊好的電池片定位 ,拼接在一起 )中間測(cè)試 (中間測(cè)試分 :紅外線測(cè)試和外觀檢查 )層壓 削邊 層后外觀 層后紅外 裝框 (一般為鋁邊框 )裝接線盒 清洗 測(cè)試 (此環(huán)節(jié)也分紅外線測(cè)試和外觀檢查 .判定該組件的等級(jí) )包裝 。焊接用的熱源為一個(gè)紅外燈（利用紅外線的熱效應(yīng)）。 ④ 層壓敷設(shè) 背面串接好且經(jīng)過檢驗(yàn)合格后，將組件串、玻璃和切割好的 EVA 、玻璃纖維、背板按照一定的層次敷設(shè)好，準(zhǔn)備層壓。 ⑤ 組件層壓 將敷設(shè)好的電池放入層壓機(jī)內(nèi)，通過抽真空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使 EVA熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷卻取出組件。 ⑥ 修邊 層壓時(shí) EVA 熔化后由于壓力而向外 延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應(yīng)將其切除。 ⑧ 焊接接線盒 在組件背面引線處焊接一個(gè)盒子，以利于電池與其他設(shè)備或電池間的連接。 光組件的主要參數(shù) ?太陽(yáng)能電池板 [4] 硅太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)主要有：短路電流、開路電壓、峰值電流、峰值電 9 壓、峰值功率、填充因子和轉(zhuǎn)換效率等。 ③ 峰值電流 (mi )：峰值電流也叫最大工作電流或最佳工作電流。峰值電壓不隨電池片面積的增減而變化，一般為 ～ ，典型值為 。太陽(yáng)能電池的峰值功率取決于太陽(yáng)輻照度、太陽(yáng)光譜分布和電池片的工作溫度，因此太陽(yáng)能電池的測(cè)量要在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為歐洲委員會(huì)的 101 號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，其條件是：輻照度lkw／㎡、光譜 、測(cè)試溫度 25℃。 串、并聯(lián)電阻對(duì)填充因子有較大影響，太陽(yáng)能電池的串聯(lián)電阻越小，并聯(lián)電阻越大，填充因子的系數(shù)越大。 （ 2） 光伏控制器 [7] 10 太陽(yáng)能控制器是由專用處理器 CPU、電子元器件、顯示器、開關(guān)功率管等組成，主要特點(diǎn)：（ 1）使用了單片機(jī)和專用軟件，實(shí)現(xiàn)了智能控制；（ 2）利用蓄電池放電率特性修正的準(zhǔn)確放電控制。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋? （ 4） 逆變器 [8] 太陽(yáng)能的直接輸出一般都是 12VDC、 24VDC、 48VDC。因此它具有一般 PN 結(jié)的 IN 11 特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性? ② LED 的分類 按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來分有三類： （ 1）高指向性?；蚋。哂泻芨叩闹赶蛐?，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。 （ 3）散射型。 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。電阻的阻值 R=電源電壓 LED 電壓要設(shè)定的 LED電流。再通過充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。（如圖 28 所示） 圖 28 光伏組件發(fā)電原理圖 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類 太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)分為離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)： [1] （ 1）離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。 DC/DC變換器將太陽(yáng)能電池陣列轉(zhuǎn)化的電能傳送給蓄電池組存儲(chǔ)起來供日照不足時(shí)使用。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)有集中式大型并網(wǎng)電站一般都是國(guó)家級(jí)電站，主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng)，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。 LED 燈的原理 LED（ Light Emitting Diode）， 發(fā)光二極管 ，是一種能夠?qū)?電能 轉(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的 半導(dǎo)體 器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光 。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 燈發(fā)光的原理。經(jīng)紅色濾光片后，光損失 90%，只剩下 200 流明的紅光。 1998 年發(fā)白光的 LED 開發(fā)成功。 LED 基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白 光。 LED 驅(qū)動(dòng)通常分為三種 : 16