【正文】 年中對太陽的使用，可謂取之不盡、用之不竭。 再次，太陽能是一種新型環(huán)保能源，清潔、無污染，在開發(fā)和利用的過程中，不會造成大氣污染、影響生態(tài)平衡等環(huán)境問題。 所以說，研究、開發(fā)和利用太陽能，對于人類今后的生活乃至生存，都是具有極為重要的意義。人類的生活需要一種新型可再生無污染能源， 而太陽能的開發(fā)和利用正好可以實現(xiàn)這一點。我國每年的能源消耗量中建筑能耗尤為巨大，而且呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢。我國能源消耗結(jié)構(gòu)的不合理給環(huán)境帶來巨大破壞。 全民的生活質(zhì)量被提高了。在一定程度上提高了人們的生活質(zhì)量。 太陽能是發(fā)展較快的一種可再生能源。 h，與 10美分／kW在轉(zhuǎn)換效率更高，成本更低的太陽能電池實驗階段中，砷化鎵太陽能電池在實驗室中的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)到 35%~36%。 中國在 2021 年通過了《可再生能源法》， 使 太陽能等可再生能源開 發(fā)利用的地位得以確立，隨著可再生能源開發(fā)利用政策的相繼出臺和頒布，使太陽能等開再生能源的發(fā)展有了更好的機遇。而作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要部件 —— 太陽能電池板，其研發(fā)設(shè)計將會顯得尤為的重要。 光伏發(fā)電系統(tǒng)電池板的設(shè)計 過程要分為三個階段；方案設(shè)計階段 初步設(shè)計階段 最終設(shè)計階段。所以說，一個光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計光伏陣列是要經(jīng)過對設(shè)計要求和限定條件的了解基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合分析，確定方案，選型研制，最后試驗調(diào)試。量化不定因素和優(yōu)化設(shè)計是在太陽能電池板的設(shè)計過重中尤為注意的問題。設(shè)計的任務(wù)最終要達(dá)到的目的，并且要根據(jù)用戶的要求滿足的基本技術(shù)指標(biāo)就是所謂的設(shè)計要求。 太陽能電池板 6 光伏陣列的設(shè)計要求和設(shè)計原則表 其中功率輸出 是固有指標(biāo)，影響功率輸出的條件有自身性能、設(shè)計借口、外界條件及運行環(huán)境。 功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)、定向驅(qū)動裝置和機械電氣設(shè)備的實際連接要求也是光伏 陣列設(shè)計時需要考慮的因素。 凡是光照之后，能產(chǎn)生電能的，就是太陽電池尋找的材料。 太陽能電池板的分類 太陽能電池板可以分為：晶體硅電池板、薄膜電池板、化學(xué)染料電池板 按晶體硅電池板 分：多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。 按化學(xué)染料電池板劃分：染料敏化太陽能電池 太陽能電池板 8 太陽能電池的對比 類型 轉(zhuǎn)換效率 主要缺點 主要優(yōu)點 市場份額 晶硅電池 （單、多） 1120% 不適合低日照水平地區(qū)、原料難獲得 轉(zhuǎn)換效率高、 較長、穩(wěn)定性好、公害小 % 硅基薄膜 (非晶硅 ) % 穩(wěn)定性較差、存在光衰減特性 原 材 料 供 應(yīng) 豐富、適合低日照水平 % 銅銦硒 % 制造工藝難于控制 成本最低、轉(zhuǎn)換效率很高、利于% 太陽能電池板 薄膜電池板 化學(xué)染料電池板板 晶體硅電池板 染料敏化太陽能電池 碲化鎘 太陽能電池 非晶硅太陽能電池 單晶硅太陽能電池 多晶硅太陽能電池 銅銦 硒 太陽能電池 太陽能電池板 9 光伏建筑一體化 碲化鎘 1016% 有毒性材料、回收困難 成本低、技術(shù)較成熟、轉(zhuǎn)換效率一般、利于光伏建筑一體化 % 太陽能電池板的設(shè)計 光 伏 陣設(shè)計 光伏陣列尺寸的計算決定了太陽能電池板的選擇計算，光伏陣列的總面積和單片電池數(shù)的計算式按照光伏電池的物理、電氣特性和實際需要輸出的功率計算的。所謂的聚光式方陣，通常情況下根據(jù)平面反射鏡、拋物面反射鏡或菲涅爾透鏡等裝置來聚光，再加有匯聚陽光的搜集器，從而來提高入射光譜的輻照度。非常簡單，對于匯聚陽光的裝置不需要，通常用在固定安裝的場合。 根據(jù)用戶的要求和負(fù)載的用電量及技術(shù)條件，相對的計算太陽能電池組件的串聯(lián)、并聯(lián)數(shù)，就是太陽能電池方陣的設(shè)計。太陽能電池受蓄電池的浮充電壓、線路損耗以及溫度變化的等因素的影響。組件的串聯(lián)、并聯(lián)數(shù)量是確定太陽能電池方陣的輸出功率。 太陽能電池陣的性能指標(biāo) 太陽能電池板 10 名稱 單位 定義 輸出功率 W h 光伏陣列在一天內(nèi)所產(chǎn)生的能量，即為功率對時間的積分 輸出安培小時 % 能量的另一種表示方式，主要用于對蓄電池供電的光伏陣列 效 率 功率效率 % 光伏陣列功率輸出與太陽能輸入之比 能量效率 % 光伏陣列能量輸出與太陽能輸入之比 重量（質(zhì)量） Kg 表示該光伏陣列所含材料的多少 成本 元 表示該光伏陣列的經(jīng)濟效應(yīng) 功率密度 W ㎡ 表示該光伏陣列單位面積的功率 能量密度 W 方位角＝（一天中負(fù)荷的峰值時刻（ 24 小時制）－ 12） 15＋（經(jīng)度－ 116） 通常情況下方陣設(shè)置場所會有很多條件的限制，而且不同季節(jié)，各個方面的日射量峰值產(chǎn)生的時刻是不一樣的。當(dāng)?shù)氐?地理 緯度 公轉(zhuǎn) 到一年中的最佳傾斜角，緯度高，傾斜角大。如果具體設(shè)計某一個方陣的方位角和傾斜角 要根據(jù)實際情況綜合考慮。A — 蓄電池放電深度。其次，把所得的蓄電池容量除以蓄電池的允許最大放電深度。 因為 電池板對蓄電池的充電率不能太大， 不然 會損害蓄電池。 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點 2． 5． 1 提高光伏陣?yán)眯实姆椒? 過高的發(fā)電成本是大規(guī)模推廣光伏發(fā)電的主要問題，要想高效的利用光伏陣列，那么使光伏 發(fā)電的成本降低顯得尤為的重要。通過減少給定功率所需的光伏陣列面積，用便宜的聚光器來代替部分昂貴的光伏陣列。其次，最佳傾斜角及追蹤方法的運用