光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：***发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达***已经开始有计划广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。

光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～2W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站，如3.75kWp家用型屋顶发电设备、敦煌10MW专案。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。图4-1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。

太阳能提灌站又名光伏水泵系统，该系统全自动运行，无需人工值守，系统主要由光伏扬水逆变器、光伏阵列、水泵等组成。系统省却掉蓄电池之类的储能装置，以蓄水替代蓄电，直接驱动水泵扬水。

光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节，实现优化功率点跟踪。当日照充足时 系统额定运行，当日照不足时，设定低运行频率满足， 太阳能电池电力的充分应用。在有阳光直接照射的情况下，光伏提灌每天的工作时间为4--7小时。（早上10点-下午5点）。

水泵配置一般是一备一用，当一个泵损坏，另一个泵可以立即投入使用，但是因为水泵长期处于水下或长期接触水源，长期不使用会引起锈蚀等不可预见故障，故当配置两台水泵是，一般是两台水泵交替使用，既可以延长使用寿命，又可以更早发现故障水泵。

此系统的设计主要需要知道以下数据：

一、高水位水池与水源地的海拔高低落差。

二、高水位水池与水源地之间管道的长度及管道的大小。

第三、每天的用水需求，以立方米为单位。

四、光伏提灌系统的安装地及安装环境（平地、坡地、有无阴影遮挡等）。

太阳能光伏发电原理

光生伏打效应在液体和固体物质中都会发生，但是只有固体（尤其是半导体PN结器件）在太阳光照射下的光电转换效率较高。利用光生伏打效应原理制成晶体硅太阳能电池，可将太阳的光能直接转换成为电能。太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池，又称光伏电池，是太阳能光伏发电系统的基础和器件。太阳能转换成为电能的过程主要包括3个步骤：

(1)太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子一空穴对，称为“光生载流子”，两者的电极性相反，电子带负电，空穴带正电。

(2)电极性相反的光生载流子被半导体PN结所产生的静电场分离开。

(3)光生载流电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极收集，并在外电路中产生电流，从而获得电能。

太阳能光伏发电原理如下图所示。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生跃迁，成为自由电子，在PN结两侧集聚形成电位差。当外部电路接通时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。