【正文】 更多畢業(yè)設(shè)計(jì)資料（含 CAD 圖紙 )，請(qǐng)加 971920800 咨詢(xún) 。制造太陽(yáng)電池的半導(dǎo)體材料已知的有十幾種，因此太陽(yáng)電池的種類(lèi)也很多。這種現(xiàn)象就是上面所說(shuō)的 “ 光生伏特效應(yīng) ” 。當(dāng)太陽(yáng)能電池受到陽(yáng)光照射時(shí) ，電子接受光能，向 N 型區(qū)移動(dòng)，使 N 型區(qū)帶負(fù)電，同時(shí)空穴向 P 型區(qū)移動(dòng)，使 P 型區(qū)帶正電。若把這兩種半導(dǎo)體結(jié)合，交界面便形成一個(gè) P－ N 結(jié)。當(dāng)受到外來(lái)能量的作用時(shí)，這些電子就會(huì)脫離軌道而成為自由電子，并在原來(lái)的位置上留下一個(gè) “ 空穴 ” ，在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數(shù)目是相等的。 電池板的選擇及布局分析 太陽(yáng)能電池板的發(fā)展及種類(lèi) 太陽(yáng)能電池是一種近年發(fā)展起來(lái)的新型的電池?？刂撇糠职l(fā)出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)1 帶動(dòng)小齒輪 1 轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪帶動(dòng)大齒輪和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá) 2 帶動(dòng) 小齒輪 2。齒輪連接著主軸上，主軸安裝在地板上 (主軸相對(duì)于地板可以轉(zhuǎn)動(dòng) )，步進(jìn)電機(jī) 4 安裝在底部支架，步進(jìn)電機(jī) 4 的輸出軸連接絲桿 2，絲桿 2 與可動(dòng)螺母嚙合，可動(dòng)螺母連接著搖桿 3。當(dāng)太陽(yáng)光方向與電池板垂直方向有夾角時(shí)，接收光強(qiáng)多的光敏電阻阻值減少，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至兩個(gè)光敏電阻上的光照強(qiáng)度相同，稱(chēng)為光敏電阻光強(qiáng)比較法。利用光敏電阻在光照時(shí)阻值發(fā)生變化的原理，將兩個(gè)完全相同的光敏電阻分別放置于一塊電池板東西方向邊沿處的下方。 本設(shè)計(jì)的跟蹤方案 光敏電阻光強(qiáng)比較法。上圖為其效果圖?？刂撇糠职l(fā)出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)1 帶動(dòng)小齒輪 1 轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪帶動(dòng)大齒輪和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá) 2 帶動(dòng)小齒輪 2。畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 8 頁(yè) 把齒輪連接著主軸上，主軸安裝在 地板上 (主軸相對(duì)于地板可以轉(zhuǎn)動(dòng) )，馬達(dá) 4 安裝在底部支架的一塊板上，馬達(dá) 4 的輸出軸連接絲桿 2，絲桿 2 與可動(dòng)螺母配合，是搖桿 3 可以有一定的移動(dòng)量。 第五章 , 課題總結(jié)及展望。 第三章 ,太陽(yáng)自動(dòng)追蹤系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)部分，主要是機(jī)械設(shè)計(jì)和計(jì)算，裝配圖及其零件圖。 論文結(jié)構(gòu) 第一章 ,緒論主要闡述了課題的研究背景、目的及意義，以及國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能的利用現(xiàn)狀、太陽(yáng)追 蹤方式的發(fā)展現(xiàn)狀。 (4)選取控制芯片，分析系統(tǒng)的硬件需求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。 (2) 機(jī)械部分是實(shí)現(xiàn)追蹤目的的關(guān)鍵，主要是機(jī)械設(shè)計(jì)和計(jì)算，裝配圖及其零件圖。 論文的研究?jī)?nèi)容 本文所介紹的太陽(yáng) 跟蹤裝置采用了光電追蹤方式，可實(shí)現(xiàn)大范圍、高精度跟蹤。在國(guó)內(nèi)近年來(lái)有不少專(zhuān)家學(xué)者也相繼開(kāi)展了這方面的研究， 1992 年推出了太陽(yáng)灶自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)， 1994 年《太陽(yáng)能》雜志介紹的單軸液壓自動(dòng)跟蹤器，完成了單向跟蹤。 1998 年美國(guó)加州成功的研究了 ATM 兩軸跟蹤器 [16]，并在太陽(yáng)能面板上裝有集中陽(yáng)光的透鏡，這樣可以使小塊的太陽(yáng)能面板硅收集更多的能量，使效率進(jìn)一步提高?？傊罅Πl(fā)展太陽(yáng)能利用技術(shù)，使節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的重要途徑。由國(guó)家投資 1700 萬(wàn)元修建的西藏第三座太陽(yáng)能電站 —— 安多光伏電站，總裝機(jī)容量 100 千瓦，于 1998 年 12月建成發(fā)電。根據(jù)我國(guó) 1996～ 2020 年太陽(yáng)能光電 PV（光伏發(fā)電）發(fā)展計(jì)劃，在 2020 年和 2020 年的太陽(yáng)能光電總?cè)萘繉⒎謩e達(dá)到 萬(wàn)千瓦和 30 萬(wàn)千瓦。目前我國(guó)太陽(yáng)能熱水器的推廣普及十分迅速 [15]， 1997 年銷(xiāo)售面積近 300 萬(wàn)平方米，數(shù)量居世界首位。法國(guó)已經(jīng)批準(zhǔn)了代號(hào)為“太陽(yáng)神 2020”的太陽(yáng)能利用計(jì)劃，按照該計(jì)劃，每年將投入 3000 萬(wàn)法郎資金，到 2020 年，法國(guó)每年安裝太陽(yáng)能熱水器的用戶(hù)達(dá) 2 萬(wàn)家。 意大利 1998 年開(kāi)始實(shí)行“全國(guó)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”，將于 2020 年完成，總投入 5500 億里拉，總?cè)萘窟_(dá) 5 萬(wàn)千瓦。預(yù)計(jì)到 2020年，美國(guó)光伏發(fā)電成本將從現(xiàn)在的 21～ 40 美分 /千瓦時(shí)降到 6 美分 /千瓦時(shí)，屆時(shí)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力將會(huì)大大增強(qiáng)。為了降低太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，美國(guó)政府最近制定了陽(yáng)光計(jì)劃，大幅度增加了光伏發(fā)電的財(cái)政投入，加快多晶硅和薄膜半導(dǎo)體材料的研發(fā)，提高太陽(yáng)能光伏電池的光電轉(zhuǎn)化效率。 目前，美國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電已經(jīng)形成了從多晶硅材料提純、光伏電池 生產(chǎn)到發(fā)電系統(tǒng)制造比較完備的生產(chǎn)體系。截至 2020 年年底，德國(guó)共有 670 萬(wàn)平方米的屋頂鋪設(shè)了太陽(yáng)能集熱器，每年可生產(chǎn) 4700 兆瓦的熱量。另?yè)?jù)德新社報(bào)道，全球最大的太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)已在德國(guó)南部巴伐利亞州正式投入運(yùn)營(yíng)。 1990 年德國(guó)政府推出了“一千屋頂計(jì)劃” [13]，至 1997 年已完成近萬(wàn)套屋頂系統(tǒng)，每套容量 1～5 千瓦，累計(jì)安裝量已達(dá) 萬(wàn)千瓦。從 2020 年起，日本太陽(yáng)能發(fā)電量一直居世界首位， 2020 年太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約為 86 萬(wàn)千瓦，占世界太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量的 %，并計(jì)劃到 2020 年達(dá)到 482 萬(wàn)千瓦，增加約 6 倍。日本將太陽(yáng)能的利用分為太陽(yáng)光能和熱能兩種。日本太陽(yáng)熱能的利用， [12]從 1979 年第二次石油危機(jī)后開(kāi)始， 1990 年進(jìn)入普及高峰。香港大學(xué)建筑系的教授研究了太陽(yáng)光照 角度與太陽(yáng)能接收率的關(guān)系，理論分析表明 [11]:太陽(yáng)的跟蹤與非跟蹤，能量的接收率相差 %，精確的跟蹤太陽(yáng)可使接收器的接收效率大大提高，進(jìn)而提高了太陽(yáng)能裝置的太陽(yáng)能利用率，拓寬了太陽(yáng)能的利用領(lǐng)域。不管哪種太陽(yáng)能利用設(shè)備，如果它的集熱裝置能始終保持與太陽(yáng)光垂直，并且收集更多方向上的太陽(yáng)光，那么，它就可以在有限的使用面積內(nèi)收集更多的太陽(yáng)能。解決這一問(wèn)題應(yīng)從兩個(gè)方面入手 [10]，一是提高太陽(yáng)能裝置的能量轉(zhuǎn)換率，二是提高太陽(yáng)能的接收效率，前者屬于能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，還有待研究，而后者利用現(xiàn)有的技術(shù)則可解決。盡管相繼研究出一系列的太陽(yáng)能裝置如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能干燥器、太陽(yáng)能電池等等，但太陽(yáng)能的利用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，究其原因，主要是利用率不高。同時(shí)太陽(yáng)能又是一種無(wú)污染的清潔能源，加強(qiáng)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)，對(duì)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境也有重大的意義 [8]。日本經(jīng)濟(jì)企劃廳和三澤公司合作研究認(rèn)為，到 2030 年，世界電力生產(chǎn)的一半將依靠太陽(yáng)能。因此越來(lái)越多的國(guó)家都在致力于對(duì)可再生能源的深度開(kāi)發(fā)和廣泛利用。據(jù)聯(lián) 合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署資料 [7]，目前礦物燃料提供了世界商業(yè)能源的 95%，且其使用在世界范圍內(nèi)以每 10 年 20%的速度增長(zhǎng)。這種全球性的能源危機(jī)，迫使各國(guó)政府投入大量的人力和財(cái)力，研究和開(kāi)發(fā)新能源，如太陽(yáng)能等。 研究課題的意義 新環(huán)保能源 長(zhǎng)期以來(lái) [6]，世界能源主要依靠石油和煤炭等礦物燃料，而這些礦物作為一次性不可再生資源，儲(chǔ)量有限，而且燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的二氧化碳，造成地球氣溫升高，生態(tài)環(huán)境惡化。 第二，大氣影響較大，給使用帶來(lái)不少困難。 太陽(yáng)能的利用有它的缺點(diǎn)： 第一，能流密度較低，日照較好的，地面上 1 平方米的面積所接受的能量只有 1 千瓦左右。 第二，地球上，無(wú)論何處都有太陽(yáng)能，可以就地開(kāi)發(fā)利用，不存在運(yùn)輸 問(wèn)題，尤其對(duì)交通不發(fā)達(dá)的農(nóng)村、海島和邊遠(yuǎn)地區(qū)更具有利用的價(jià)值。 太陽(yáng)光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品很多，如熱水器、開(kāi)水器、干燥器、采暖和制冷，溫室與太陽(yáng)房，太陽(yáng)灶和高溫爐，海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽(yáng)能醫(yī)療器具。與同緯度的其他國(guó)家相比，與美國(guó)相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多，因而有巨大的開(kāi)發(fā)潛能。大多數(shù) 地區(qū)年平均日輻射量在每平方米 4 千瓦時(shí)以上， 西藏 日輻射量最高達(dá)每平米 7 千瓦時(shí)。中國(guó)地處 北半球 ，南北距離和東西距離都在 5000 公里以上。 我國(guó)太陽(yáng)能資源 中國(guó) 太陽(yáng)能資源 非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年 17000 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。豐富的太陽(yáng)輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無(wú)污染、廉價(jià)、人類(lèi)能夠自由利用的能源。 于是 ，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟?lèi)的能源 結(jié)構(gòu)，維持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。s rays has a deviation, small gear are rotated by stepper motor according to the control signal from MCU. And the large gear and main spindle is rotated by small gear in orde