太阳能 - 光伏类型

光伏技术利用两种技术；晶体形式和非晶硅。非晶硅仍然是一个新的探索领域，可能需要更长的时间才能达到最佳性能。

晶体电池

晶体硅技术提供了两种类型的光伏电池 -

• 单晶电池 - 单晶太阳能电池由单个晶体圆柱体切片制成，用于生产阵列中的所有晶片。晶片呈圆形，有时为了晶体利用目的，它们可能会被切割成其他形状。它的特征是均匀的蓝色。其他特性包括 -

  • 在当今所有光伏技术中，效率相对较高。

  • 由于它是用完全相同的晶体制成的，因此是最昂贵的电池。

  • 电池是刚性的，必须妥善放置并安装在刚性背板上。

• 多晶电池 - 这些也称为多晶电池，是通过将硅浇铸到方形模具中制成的。然后将所得的铸件切割成许多方形晶片。方形块由多个晶体组成，这些晶体由蓝色的变体阵列组成。这是当今市场上一些太阳能电池板闪闪发光的宝石状表面的技术基础。多晶电池具有独特的特征，包括 -

  • 与单晶电池相比，效率略低。

  • 比单晶便宜。

  • 材料（纯化硅）浪费少。

  • 在相同规格的太阳能电池板的情况下，多晶电池板比单晶电池板略宽。

非晶电池

薄膜光伏 - 使用非晶硅制造光伏电池是一种新技术，专家们仍在研究该技术以克服晶体形式的挑战。该技术的特点包括 -

• 它们比两种晶体形式都便宜得多。

• 它们是灵活的。因此，它们应该有一个可移动的安装装置以充分利用此功能。但是，出于安全目的，表面的形状应适应面板。

• 不太容易因电池脱落而导致功率损失。此外，它们在光线昏暗的环境中更强大。

• 耐用性较差。它们在发电方面逐渐退化，尤其是在第一个月之前，然后才能稳定下来。

• 发电效率最低，因此覆盖面积更大

• 这项新技术使得可以将电池板安装在窗格和曲面上。

光伏电路特性

光伏电池的等效电路如下所示 -

获得的电流，I_ph = 电池面积 * 光强，H * 响应因子，ξ。

给定，导体电阻引起的损耗 = R_p

非理想导体引起的损耗 = R_s

如果电池在电压 V 下产生电流 I，则单个电池的 I 和 U 之间的关系表示为 -

电流，$I\:=\:I_{ph}-I_{o}[\exp\lgroup\frac{\lgroup U_{cell}+I_{cell}R_{s}\rgroup}{U_{t}}-1\rgroup]-\frac{\lgroup U_{cell}+I_{cell}R_{s} \rgroup}{R_{p}}$

其中热电压由 $U_{t}\:=\:\frac{qkT}{e}$ 给出

温度以开尔文为单位，K = 1.38^-23（鲍曼常数），e = 1.602e^-19。

获得最大 I 和 U，我们可以获得最大功率。

当 V = 0 即短路时获得 I_max，而当 I = 0 即开路时获得 V_max。

注意 - 并联的电池增加电流，而串联的电池增加电压。