太阳能电池板什么能转换成什么能

光能 — 电能的转换

太阳能电池板不是光能 - 化学能 - 电能   ，而是是太阳能直接转换成电能。

太阳光照射到太阳能电池上，就产生光生电压，就是光生伏打效应。如果这时在太阳能电池两端接上负载就会产生光生电流，于是产生了电能。把太阳能发电称为光伏发电。

光伏（ PV or photovoltaic ）是太阳能光伏发电系统（ photovoltaic power system ）的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电系统由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，因而发电设备极为精炼，可靠、稳定、寿命长，安装维护简便。与常用的火力发电系统相比，太阳能发电系统除了无污染排放外，还具有建设周期短和可利用建筑屋面的优势。

光伏照明就是用太阳能发电系统照明。***光伏照明系统一般使用蓄电池作为储能设备，白天将太阳能电池输出的电能储存起来，夜间为照明负载供电。这样的***光伏照明系统在偏远地区、沙漠、边疆哨所等电网仍未覆盖的区域有很高的实用价值。太阳能电池是光伏照明系统的输入电源，为整个系统提供照明和控制所需电能。在白天光照条件下，太阳能电池将所接收的光能转换为电能，经充电电路对蓄电池充电；天黑后，太阳能电池停止工作，输出端开路，蓄电池将储存的化学能转换成电能输出到照明负载。

太阳能电池的  I-V  特性

基本上，太阳能电池包括一个  p-n  接点，光能（光子）在此使得电子和空穴重新组合，从而产生电流。由于  p-n 接点的特性类似于二极管，因此我们通常将图  

电流源  IPH  生成的电流与太阳能电池接收的光照量成正比。在不接负载时，几乎所有生成的电流都流经二极管  D ，其正向电压决定着太阳能电池的开路电压  (VOC) 。 VOC  因不同类型太阳能电池的具体特性而有所差异。但对大多数硅电池来说， VOC  值都在  0.5V ～ 0.6V  之间，这也是  p-n  接点二极管的正常正向电压范围。

并行电阻  (RP)  表示实际电池发生的较小漏电流，而  Rs  则表示连接损耗。随着负载电流的增加，太阳能电池生成的电流会有更多一部分偏离二极管而进入负载。对大多数负载电流值来说，这对输出电压仅产生很小的影响。

太阳能电池的输出随着二极管的  I-V  特性不同而略有变化，且串联电阻  (RS)  也会造成较小的压降，但输出电压基本保持为常量。不过，在某一时刻，通过内部二极管的电流会非常小，导致偏置不足，这样二极管上的电压会随负载电流的上升而快速下降。后，当所有生成的电流都流经负载而不通过二极管时，输出电压为零。这种电流称作太阳能电池的短路电流  (ISC) ，它与  VOC  都是决定电池工作性能的主要参数，因此，我们将太阳能电池视为 “ 电流有限的 ” 电源。当输出电流增加时，输出电压会下降，后降为零，这时负载电流为短路电流。

优化电池充电器设计，以从太阳能电池板获得大电力

DPPM  能够监控系统总线电压  (VOUT)  随电流限制电源的下降。系统总线连接的电容  (Co)  开始放电，一旦系统和电池充电器所需电流大于太阳能电池板提供的电流，就会使系统总线电压下降。一旦系统总线电压降到预设的 DPPM  阈值，电池充电控制系统将在  DPPM  阈值位置调节系统总线电压。我们可通过降低电池充电电流来实现上述目的，从而获得太阳能电池板的电力。 DPPM  控制电路设法达到稳定状态条件，使系统获得所需的电力，并用剩余电力给电池充电，这样，我们就能化太阳能电池板的电力，并提高系统的可靠性。

太阳能电池板提供的输出电压  (VOC)  通常在  5.5V ～ 6.0V  之间。由于该电压低于预定义的  6V  输出调节电压，因此  MOSFET Q1  完全打开。如果系统和电池充电器所需的总电流超过太阳能电池根据光照量决定的输出电流，那么太阳能电池板的输出电压将降低，从而减小输出电压  (VOUT) 。当  VOUT  降至  VDPPM  时（也是太阳能电池板的输出电压），充电电流降低。如  VDPPM  设置靠近  MPP  的话，那么太阳能电池板这时将工作在靠近  MPP  的位置。我们通过对  RDPPM  进行适当编程，使其达到一定的值，确保  VOUT  保持为  4.5V ，从而实现上述目的。我们之所以使用  VDPPM  的值，是因为它合理地对应于太阳能电池板的  MPP 。

材料和寿命

  当前，晶体硅材料（包括多晶硅和单晶硅）是的光伏材料，其市场占有率在 90% 以上 , 而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等 3 个*** 7 个公司的 10 家工厂手中，形成技术、市场垄断的状况。多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同，分为电子级和太阳能级。其中，用于电子级多晶硅占 55% 左右，太阳能级多晶硅占 45% ，随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展，预计到 2008 年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。  1994 年全世界太阳能电池的总产量只有 69MW ，而 2004 年就接近 1200MW ，在短短的 10 年里就增长了 17 倍。预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过成为的基础能源之一。