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达到19.8％;日本Kysera公司技术，采用PECVD氮化硅钝化及抗反射扮演着双重角色，再加上表面纹理和背表面场技术，15×15Cln的区域多晶硅电池转换效率为17.1％，这种电池技术已经实现了工业化生产，商业化电池效率在14％以上。最近德国弗劳恩霍夫协会的研究人员采用新技术，使世界上第一台多晶太阳能电池转换率达到20.3％。如在工业生产中大规模使用这项新技术，成本低的优势的基础上，预计多晶硅太阳能电池将很快占领市场。 该设计采用了太阳能电池的性能指标：75W多晶硅太阳能电池，光电转换效率≥15％，从性能和项目实施的角度着想，选择太阳能多晶硅电池板更好[3]。
2.2.4 光伏发电系统弊端
1光电转换率是很低的。太阳能光电转换效率低，仍然是全国乃至世界作为一个完整的研究小组一直希望妥善解决问题。
2光伏发电需要大量的面积。太阳能电池板正越来越多地在城市建筑的屋顶，墙面的装饰，成为一个座成为一座座所谓“清洁无污染”的清洁电站，但是这种被称为“绿色电站”背后，潜伏着一个所谓的”清洁无污染的太阳能电站。一系列的高能耗，高污染的生产过程。这种电池面积扩大降低效率。这是另一个太阳能发电需要充足的阳光和大面积区域的矛盾。 3所需要的复杂照明要求。太阳能发电的必要条件是光照指数，如果在阴雨天，天气闷热的情况下，转换效率将大大降低太阳能光伏发电效果，但是，该系统还需要连续不断地供电。
4光伏发电成本太高。的太阳能电池板的效率只达到22％，但目前的晶体硅太阳能电池晶片的主要材料，但是，使用的硅太阳能电池板中央，高纯度为99.9999％。硅技术由德国，日本，美国和其他几个公司垄断，但国内高端材料的研发需求。可以想像，太阳能硅都是进口的。这是值得很多钱，成本太高。
2.3 蓄电系统 2.3.1 蓄电池的特性
蓄电池的工作特性包括：静止电动势、内阻、充电特性和放电特性。而我们通常所说的静止电动势就是蓄电池处于静止状态时，正负极板之间的电位差（即开路电压）称为静止电动势。蓄电池的内阻就是电流流过蓄电池时所受到的阻力，蓄电池的内阻包括以下几部分：（1）极板内阻很小，随活性物质的变化而变化，充电时变小，放电时变大； （2）隔板内阻与材料有关；
（3）电解液内阻温度升高，内阻下降； （4）联条内阻很小，为定值。
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在恒流充电过程中，蓄电池的端电压UC和电解液密度ρ25℃随时间ｔC而变化的规律，这个就是我们说的充电特性。可是在恒流放电过程中，蓄电池的端电压Uf和电解液密度ρ25℃随时间ｔf而变化的规律。在密度为1.05～1.30g/cm3范围内
ES=0.85+ρ25℃（V） (2.3) 其中，ρ25℃（V）为25℃时电解液的相对密度ρ25℃=ρT+0.0007（T-25） (2.4)
2.3.2 铅蓄电池的工作原理
铅蓄电池属于二次电池，其充放电过程是一种可逆式电化学 反应。由于铅蓄电池的电解液是硫酸水溶液，所以在充放电过程 中，蓄电池内电流的形成就是靠正负离子的反方向运动来实现的。 一、 铅蓄电池的放电过程
铅蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程。蓄电池供给外电路电流时称为放电，放电时电流从正极流出，经用电器流向负极。在蓄电池内部的电流方向则与上述方向相反，电流是从负极流向正极的。在电流的作用下，电解液内部处于电离状态，硫酸和正负极板上的活性物质反应形成硫酸铅，硫酸量逐渐减少，硫酸中的氢和正负极板上的二氧化铅的氧气发生反应变成水。根椐电解液相对密度的大小可以判断蓄电池的放电程度和确定放电终了的主要标志。必需注意在正常使用情况下，蓄电池不宜放电过度，否则，将使和活性物质在一起的细小硫酸铅结成较大的结晶，增大了极板电阻，影响充电时的还原。整个放电过程的化学反应式是：
PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O (2.5） 二、 铅蓄电池的充电过程
铅蓄电池的充电过程是电能转换成化学能的过程。若使铅蓄电池在放电终了后，使正负极板上的生成物质恢复为原来的活性物质，就必须具备一定的条件，这个条件是利用直流电源进行充电。
充电的过程与放电过程正好相反，铅蓄电池内部电流方向是从正极流向负极，充电的电流即从负极流出，经过充电设备流向正极。在充电电流的作用下，正负极板上硫酸铅分形成二氧化铅和铅，硫酸反回电解液中，当电池充电后，两极板活性物质被恢复为原来的状态，而且电解液中的硫酸成份增加，水份减少。铅蓄电池充电终期可由电解液相对密度的大小来判断。充电终期时，由于正负极上的硫酸铅（PbSO4）已大部分转变成二氧化铅（PbO2）和海绵状铅（Pb）。如果再继续充电，充电电流只能起分解水（H2O）的作用，结果在负极板便有氢气逸出（H2）,在正极板则有氧气（O2）逸出，形成强烈的冒气现象。因此充电终期，电流不宜过大，否则，产生气泡过于剧烈，易使极板活性物质脱落，所以充电电流应适当的减小
[4]
。整个充电过程的化学反应式是：
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2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4 （2.6）
2.3.4 蓄电池的选择
铅酸蓄电池-免维护蓄电池:
1、寿命：6年以上
2、电池仓：须满足埋地、密封、防水、防潮、防冻要求。要采用防盗螺丝，并具有蓄电池防盗措施。
3、点亮时间：太阳能蓄电池充满电可满足3个晚上的道路照明使用。
2.3.5 蓄电池的工作温度影响
独立运行的太阳能光伏发电系统，电池的关键部件，它的主要作用是存储和调节功率，我国还没有专门用于太阳能光伏发电系统的电池，而是使用了传统的铅酸电池，主要类型：固定式铅酸蓄电池，工业型密封电池，小型密封电池、启动型蓄电池等.温度是影响蓄电池使用寿命的主要因素之一.蓄电池的工作受到温度影响的主要表现在蓄电池的容量上和寿命上，由于蓄电池在低温或高温环境工作都会影响其工作性能，尤其是在低温下，其工作容量将会下降很多，这是蓄电池特性所决定的。在地表下1米-1.5米处，其环境温度受地温的影响较明显，起到一定的“恒温”作用，使其在冬季温度觉地表以上高，在夏季炎热时又比地表上温度低，有利于蓄电池性能的发挥。由于发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先，以满足夜间照明，白天的能量尽可能的前提下，向下存放电池组，而且还能够存储连续阴雨天，夜间照明，以满足能源需求。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，电池过大，而电池则一直处于亏电状态，影响电池寿命，但浪费了。电池应该是太阳能电池，用电负荷（路灯）来匹配。可以是一个简单的方法来确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率，系统工作正常高出四倍以上。太阳能电池的电压超过电池电压是20%-30%，以保证正常的电池的负极。电池的容量必须大于6倍的消耗比适当的负载。
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2.4桥式整流、滤波电路
2.4.1 单相桥式整流滤波电路
图2.4 单相桥式整流电路图及波形图
单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路。在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图2.4左图的电路图可知：当正半周时，二极管D1，D3导通时，负载电阻，得到的正半周期的正弦波。负半周时，二极管D2，D4导通时，负载电阻器，以获得负半周期的正弦波。合成后的负半周的负载电阻，从而在同一个方向的单向脉动电压。
2.4.2 三相桥式整流滤波电路
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图2.5 三相桥式整流电路电路图
由于风机是一个三相交流电的发电时，就需要使用三相整流桥整流滤波电路，具体电路2.5所示。三相桥式整流电路的工作原理，分析方法和单相桥式整流电路基本相同，这里就不再重复分析。单相桥式整流电路的三相桥式整流电路，即太阳能电池，风产生的交流电流转换成直流电路，因此电池的充电操作。
2.5 负载跟踪控制
负载跟踪控制环节和功耗方面的发电功率匹配控制。负载的不确定性要求系 统输出的能量应与蓄电池和负载所需求的能量相匹配，负载所需求能量不多时，该系统将不再需要跟踪最大功率点的太阳能电 根据系统要求，在电需求能量时，对太阳能电器计算可接受的最大负的端电压值，计算出的负且该电源的太阳能电池值的值，利用PI调节器率匹配。
池板的输出。
池板输出能量大于负载池板负载跟踪控制。控制载电流，电池电流和电池载和电池电源的需求，并板的输出功率作为基准调节DC/DC占空比实现功
2.6 光源跟踪控制
要提高有效时间的
光照和太阳能电池板发
电效率，可跟踪光源的太阳能电池板开始被应用于风光互补发电系统中。光敏传感器和驱动电机的基础上，常规的太阳能电池板，该系统可以通过一个特定的设备，光源跟踪控制的仰
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本科毕业论文风光互补路灯系统设计 - 图文
