非晶硅太阳电池的应用非晶硅太阳电池的应用市场有两个方面

:一个是弱光电池市场,

如计算器

手表等荧光下工作的微功耗电子产品

;二是电源及功率应用领域.如太阳能收音机,

太阳帽

,庭园灯, 微波中继站,航空航海信号灯,气象监测及光伏水泵,户用电源等.随着非晶硅

电池稳定效率的不断提高以及生产规模的不断扩大

, 成本的大幅度下降, 促进了非晶硅太阳

电池更大范围和更大规模的应用

非晶硅薄膜太阳能电池的优点
非晶硅太阳能电池之所以受到人们的关注和重视,是因为它具有如下诸多的优点: 1.非晶
硅具有较高的光吸收系数

特别是在

0.3-0.75um 的可见光波段,

它的吸收系数比单晶硅要

高出一个数量级

因而它比单晶硅对太阳能辐射的吸收率要高

40 倍左右,

用很薄的非晶硅

膜

(

约

1um 厚)

就能吸收

90%有用的太阳能.这是非晶硅材料最重要的特点,

也是它能够成

为低价格太阳能电池的最主要因素

2. 非晶硅的禁带宽度比单晶硅大,

随制备条件的不同约在

1.5-2.0 eV 的范围内变化, 这

样制成的非晶硅太阳能电池的开路电压高

. 3.制备非晶硅的工艺和设备简单,淀积温度低,时

间短

,适于大批生产.

制作单晶硅电池一般需要

1000 度以上的高温,而非晶硅电池的制作仅

需

200 度左右. 4.由于非晶硅没有晶体硅所需要的周期性原子排列,可以不考虑制备晶体所

必须考虑的
材料与衬底间的晶格失配问题.因而它几乎可以淀积在任何衬底上,包括廉价的玻璃衬底,

并且易于实现大面积化

. 5.制备非晶硅太阳能电池能耗少,

约

100 千瓦小时,能耗的回收年

数比单晶硅电池短很多

独立光伏电源系统设计方法
经过光伏工作者们坚持不懈的努力,太阳能电池的生产技术不断得到提高,

并且日益广泛

地应用于各个领域

.特别是邮电通信方面,由于近年来通信行业的迅猛发展,

对通信电源的要

也越来越高

, 所以稳定可靠的太阳能电源被广泛使用于通信领域.

而如何根据各地区太阳能

辐射条件

, 来设计出既经济而又可靠的光伏电源系统,

这是众多专家学者研究已久的课题

,而

且已有许多卓越的研究成果

,为我国光伏事业的发展奠定了坚实的基础.

笔者在学习各专家的

设计方法时发现

这些设计仅考虑了蓄电池的自维持时间

(即最长连续阴雨天) , 而没有考虑

到亏电后的蓄电池最短恢复时间

(即两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数) . 这个问题

尤其在我国南方地区应引起高度重视

, 因为我国南方地区阴雨天既长又多,

而对于方便适用

的独立光伏电源系统

, 由于没有应急的其他电源保护备用,

所以应该将此问题纳入设计中一

起考虑

. 本文综合以往各设计方法的优点,

结合笔者多年来实际从事光伏电源系统设计工作

的经验

, 引入两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数作为设计的依据之一,

并综合考虑了

各种影响太阳能辐射条件的因素

,提出了太阳能电池,蓄电池容量的计算公式,

及相关设计方

法

影响设计的诸多因素太阳照在地面太阳能电池方阵上的辐射光的光谱

, 光强受到大气层

厚度

(即大气质量) , 地理位置,所在地的气候和气象,地形地物等的影响,其能量在一日,一月

和一年内都有很大的变化

,甚至各年之间的每年总辐射量也有较大的差别. 太阳能电池方阵

的光电转换效率

, 受到电池本身的温度,

太阳光强和蓄电池电压浮动的影响

,而这三者在一天

内都会发生变化

,所以太阳能电池方阵的光电转换效率也是变量. 蓄电池组也是工作在浮充电

状态下的

其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化

.蓄电池提供的能量还受环境温度

的影响

. 太阳能电池充放电控制器由电子元器件制造而成, 它本身也需要耗能, 而使用的元器

件的性能

,质量等也关系到耗能的大小,从而影响到充电的效率等. 负载的用电情况, 也视用

途而定

, 如通信中继站, 无人气象站等, 有固定的设备耗电量. 而有些设备如灯塔,航标灯,民

用照明及生活用电等设备

,用电量是经常有变化的. 因此,太阳能电源系统的设计,需要考虑的

因素多而复杂

.特点是:

所用的数据大多为以前统计的数据

,各统计数据的测量以及数据的选

择是重要的

. 设计者的任务是:在太阳能电池方阵所处的环境条件下(即现场的地理位置,太阳