【正文】 L. Candanedo. Modeling and Simulation of Passive and Active Solar Thermal Systems: Elsevier Inc，2012；[19] . Lamont. History of Photovoltaics: Elsevier Inc，2012；[20] Christopher J. PettiKryza《光之力量——人類尋求駕馭太陽(yáng)的歷程》中國(guó)青年出版社，2007；[5] 陳育明《太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)》化學(xué)工業(yè)出版社，2011；[6] 高虹 張愛(ài)黎.《新型能源技術(shù)與應(yīng)用》國(guó)防工業(yè)出版社，2007；[7] 海濤《現(xiàn)代供配電技術(shù)》北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2010；[8] 尹建華《太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)—半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)》化學(xué)工業(yè)出版社，2012；[9] 楊德仁《太陽(yáng)電池材料——電池材料與應(yīng)用系列》化學(xué)工業(yè)出版社，2007；[10]（德）克勞特《太陽(yáng)能發(fā)電》光伏能源系統(tǒng)，2008；[11] 惠晶《新能源轉(zhuǎn)換與控制技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社，2008；[12]（?。┡商亍讹L(fēng)能與太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)—設(shè)計(jì)分析與運(yùn)行》2009；[13]（德）貝林《建筑與太陽(yáng)能：可持續(xù)建筑的發(fā)展演變（景觀與建筑設(shè)計(jì)系列）》大連理工大學(xué)出版社，2008；[14]（美）F本文介紹了國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能發(fā)展的歷史和近況和太陽(yáng)能光伏發(fā)電及匯流箱的一些基本原理，并著重研究了基于ATmega16單片機(jī)的光伏匯流箱設(shè)計(jì)。該匯流箱具有如下功能：可同時(shí)接入多路太陽(yáng)能光伏陣列，每路電流最大可達(dá)11A，能滿足不同用戶需求；配有太陽(yáng)能光伏直流高壓防雷器，正極負(fù)極都具備雙重防雷功能；采用專業(yè)直流高壓斷路器，直流耐壓值不低于DC1000V，安全可靠；雷電計(jì)數(shù)功能，方便了解雷電災(zāi)害的侵入情況及頻率；具有工作狀態(tài)指示，便于觀察工作狀況；裝有耐高壓的直流熔斷器和斷路器共兩級(jí)安全保護(hù)裝置； 可以根據(jù)需要配置傳感器及監(jiān)控顯示模塊對(duì)每路的電流進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，可以遠(yuǎn)程記錄和顯示運(yùn)行狀況，無(wú)須到現(xiàn)場(chǎng)（選配）；防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65，滿足室外安裝的使用要求；安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、方便，使用壽命長(zhǎng)。它完成將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平的功能。根據(jù)以上說(shuō)明，假設(shè)匯流箱所配的保險(xiǎn)絲等級(jí)為1000V/16A，因此計(jì)算出每路光伏組件的最大短路電流為16/=。在獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中，有些光伏控制器的電路上已經(jīng)接入了防反充二極管，即控制器帶有防反充功能時(shí)，組件輸出就不需要再接二極管了。選擇防反二極管模塊的主要條件：壓降低、熱阻小、熱循環(huán)能力強(qiáng)。光伏匯流箱檢測(cè)電路對(duì)太陽(yáng)能電池板電路狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，將電壓電流數(shù)據(jù)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)由單片機(jī)進(jìn)行一定的分析處理之后，通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡，將數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，而這個(gè)用LabVIEW創(chuàng)建的界面能夠?qū)崟r(shí)顯示出光伏發(fā)電電流大小，同時(shí)，若出現(xiàn)其中一路電流出現(xiàn)異常情況，指示燈即將出現(xiàn)報(bào)警。信息顯示電路利用LabVIEW創(chuàng)建一個(gè)界面，在上位機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種監(jiān)控顯示功能。SJA1000獨(dú)立的CAN控制器有RasicCAN和PeIiCAN兩種不同的模式；CAN總線驅(qū)動(dòng)器為82C250，82C250是CAN控制器與物理總線之間的接口，它最初是為汽車中的高速應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送能力和對(duì)CAN控制器的差動(dòng)接收能力。由于匯流箱在光伏發(fā)電中的意義重大，對(duì)于電路電流及電壓情況的監(jiān)控尤為重要。ATmega16 AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器。系統(tǒng)一旦受到雷擊，電路里會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的電壓值，這時(shí)壓敏電阻阻值迅速下降，電路正、負(fù)極與地導(dǎo)通，起到迅速泄放過(guò)大電能的作用。配有光伏專用高壓防雷器，正極負(fù)極都具備防雷功能在光伏陣列中設(shè)置直流光伏保險(xiǎn)絲至關(guān)重要，選擇光伏保險(xiǎn)絲的額定電壓要考慮光伏板可能使用地最低氣溫時(shí)的開路電壓VOC，額定電流要考慮光伏板使用地最高溫度時(shí)的短路電流ISC，以及循環(huán)負(fù)載對(duì)長(zhǎng)期工作壽命的影響，保證長(zhǎng)期工作的前提下取低額定值，實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。2. 根據(jù)函數(shù)計(jì)算太陽(yáng)高度角根據(jù)球面三角函數(shù)分析認(rèn)為太陽(yáng)高度與觀測(cè)者的地理緯度、太陽(yáng)赤緯和方位角有著一定關(guān)系，它們之間的關(guān)系式為： （32）式中： ———— 當(dāng)?shù)鼐暥冉牵? ———— 當(dāng)?shù)爻嗑暯恰９枋堑厍蛏蠘O豐富的一種元素，幾乎遍地都有硅的存在，可說(shuō)是取之不盡，用硅來(lái)制造太陽(yáng)電池，原料可謂不缺。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行分析每個(gè)子方陣的總功率應(yīng)不超過(guò)逆變器的最大允許輸入功率。熱斑現(xiàn)象是不可避免的，盡管太陽(yáng)電池組件安裝時(shí)都要考慮陰影的影響，并加配保護(hù)裝置以減少熱斑的影響。當(dāng)每塊光伏陣列的電池特性相同時(shí)，匯流出來(lái)的電流是最大的，此時(shí)匯流箱處于最大工作效率。在匯流前，我們將a、b兩路直流電的正極各加上一個(gè)光伏直流專用二極管。用戶可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來(lái)，組成一個(gè)個(gè)光伏串列，然后再將若干個(gè)光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流防雷箱，在光伏防雷匯流箱內(nèi)匯流后，通過(guò)直流斷路器輸出，與光伏逆變器配套使用從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與市電并網(wǎng)。事實(shí)上，開路電壓Uoc隨光照強(qiáng)度的升高呈對(duì)數(shù)比例增加，短路電流Isc和輸出功率均與光照強(qiáng)度成正比。太陽(yáng)能光伏發(fā)電三種類別的特點(diǎn)如表 表 三種太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)內(nèi)容并網(wǎng)光伏系統(tǒng)離網(wǎng)光伏系統(tǒng)微網(wǎng)光伏系統(tǒng)初始成本最低高高運(yùn)營(yíng)成本低高高備用電源（蓄電池）無(wú)有有維護(hù)幾乎免維護(hù)需要維護(hù)維護(hù)較多負(fù)載匹配較好差較好噪聲無(wú)無(wú)有污染無(wú)有有 太陽(yáng)能光伏電池的基本特性太陽(yáng)能電池的光伏特性曲線，即伏安特性曲線（IV 特性曲線），是在一定光強(qiáng)、一定溫度下太陽(yáng)能電池的負(fù)載外特性，直接反映在電池輸出功率。界面層吸收的光能越多，界面層即電池面積越大，在太陽(yáng)能電池中形成的電流也越大。光伏效應(yīng)就是半導(dǎo)體材料吸收光能后，在其勢(shì)壘區(qū)兩邊產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)。我國(guó)光伏發(fā)電主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面:城市并網(wǎng)光伏發(fā)電荒漠和海島地區(qū)的供電邊遠(yuǎn)地區(qū)離網(wǎng)供電景觀燈、LED 照明等商業(yè)應(yīng)用太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為一種取之不盡、用之不竭的清潔環(huán)保能源將得到前所未有的發(fā)展。為達(dá)到減排目標(biāo)，各國(guó)均積極拓展?jié)崈裟茉?。?guó)家于2009年12月26日通過(guò)修改2006年的可再生能源法，規(guī)定電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)商需購(gòu)買所有由再生能源所生產(chǎn)的電力。有賴于政府政策扶持最近數(shù)十年全球光伏市場(chǎng)的重心隨著各國(guó)光伏市場(chǎng)政策的變化而先后從美國(guó)(1996年以前)轉(zhuǎn)移到日本(1996—2002年)和歐盟(2002年以來(lái))，即充分反映了全球光伏市場(chǎng)的需求主要是由扶持政策推動(dòng)的。產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展不平衡，不利于產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展和節(jié)能減排。在“光明工程” 先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程等國(guó)家項(xiàng)目及世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。由于南方地區(qū)云多雨多，在北緯30176。太陽(yáng)能熱發(fā)電在技術(shù)上也有所突破，目前已有20余座大型太陽(yáng)能熱發(fā)電站正在運(yùn)行或建設(shè)。多年以來(lái)德國(guó)一直是全球最大的光伏市場(chǎng)，在德國(guó)光伏屋頂計(jì)劃的示范作用下，西班牙、意大利、葡萄牙、挪威等國(guó)紛紛效仿，這些國(guó)家的市場(chǎng)已經(jīng)興起，其中西班牙的增長(zhǎng)率超過(guò) 200%；在亞洲，日本和韓國(guó)的安裝量 2007年也迅猛增加；在美國(guó)，2006 年通過(guò)的加利福尼亞州“百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”進(jìn)一步刺激了美國(guó)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)需求。1973年，美國(guó)制定了政府級(jí)陽(yáng)光發(fā)電計(jì)劃；1980年又將光伏發(fā)電正式的列入公共電力規(guī)劃，累計(jì)投資高達(dá)約8億美元；在1994年度的國(guó)家財(cái)政預(yù)算中，光伏產(chǎn)業(yè)的預(yù)算約達(dá)7800萬(wàn)美元，％；1997年歐美相繼宣布實(shí)施“百萬(wàn)屋頂光伏計(jì)劃”，美國(guó)計(jì)劃到2010年安裝共1000～3000MW的太陽(yáng)能電池。因?yàn)楣夥l(fā)電具有規(guī)模大小隨意、能獨(dú)立發(fā)電、建設(shè)速度快、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，所以自20世紀(jì)70年代以來(lái)，世界各國(guó)包括中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅猛。在第二第三章介紹光伏發(fā)電的基本原理，以及高度角、方位角等安裝參數(shù)的計(jì)算。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)光伏陣列及匯流箱設(shè)計(jì)二〇一三年五月二十四日摘要當(dāng)今世界，隨著生物能源的頻頻告急和環(huán)境的日益惡化，發(fā)展新的可持續(xù)的綠色的能源已經(jīng)成為大勢(shì)。并著重探討了光伏匯流箱的作用原理和基于ATmega16單片機(jī)的光伏匯流箱相關(guān)硬件軟件設(shè)計(jì)。目前太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)主要是指晶體硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)。日本1997年用于補(bǔ)貼“屋頂光伏計(jì)劃”的經(jīng)費(fèi)高達(dá)9200萬(wàn)美啊元，目標(biāo)是安裝7600MW的太陽(yáng)能電池。隨著太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽(yáng)能組件價(jià)格不斷下降，但仍然比較高。 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀在我國(guó)，黨和政府非常重視太陽(yáng)能光伏發(fā)電的開發(fā)。~ 40176。到2007年年底，全國(guó)光伏系統(tǒng)的累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到10萬(wàn)千瓦，2008年太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量達(dá)到了200萬(wàn)千瓦。在過(guò)去的幾年內(nèi)，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)界慧眼如炬，抓住了歐美國(guó)家光伏市場(chǎng)快速增長(zhǎng)這一機(jī)遇，利用了國(guó)內(nèi)資源和人力成本較低的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了迅速起步與不斷的發(fā)展壯大。目前我國(guó)還未制定比較系統(tǒng)完善的光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，電價(jià)有待于加快制定必要適度的財(cái)政補(bǔ)貼和優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)扶持政策。這次修例希望能夠提升再生能源發(fā)電所占的比重，至2020年，再生能源發(fā)電將占總發(fā)電量的15%。太陽(yáng)能是其中最具增長(zhǎng)潛力的可再生能源，而且運(yùn)用上比其他再生能源更靈活。隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和技術(shù)開發(fā)的深化，它的效率、性價(jià)比將得到提高，它在包括 BIPV 在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域都將得到廣泛的應(yīng)用，也將極大地推動(dòng)中國(guó)“綠色電力工程”的快速發(fā)展。如果光線照射在太陽(yáng)能電池上并且光在界面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價(jià)鍵中激發(fā)，以致產(chǎn)生電子－空穴對(duì)。此時(shí)，如果我們用導(dǎo)線將 P 區(qū)、N 區(qū)與一負(fù)載連接起來(lái)，形成一個(gè)回路，就會(huì)有電流流過(guò)負(fù)載，這就是太陽(yáng)能電池發(fā)電的原理?？梢杂闷?IV 特性及 PV 特性表示，（a)、(b)所示：圖 (a) 太陽(yáng)能光伏電池IV特性曲線圖 (b) 太陽(yáng)能光伏電池PV特性曲線太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)：（1）開路電壓Uoc，即將太陽(yáng)能電池置于100mW/cm2的光源照射下，在兩端開路時(shí)，太陽(yáng)能電池的輸出電壓值。開路電壓的下降可由下面的關(guān)系式表示： （23）式中，Vi表示開路電壓的下降：α是太陽(yáng)能電池的溫度系數(shù)，~；T表示太陽(yáng)能電池的溫度；Vα表示太陽(yáng)能電池標(biāo)稱的工作電壓。太陽(yáng)能光伏防雷匯流箱按使用場(chǎng)合不同可以分為：匯流箱和匯