太阳能是一种清洁的绿色能源,半导体发光二极管(LED)也是一种环保、节能、高效的固态电光源。太阳能作为地球上真正取之不尽的清洁能源,将是未来最理想的绿色新能源,目前其利用的有效途径便是利用光伏发电技术将太阳能转化为电能。LED是一种能将电能转化为可见光的半导体器件,凭借其节能无污染的特点已运用于很多行业的照明领域中,因此集成了太阳能光伏发电和LED固态照明优点的太阳能LED照明系统,实现了新一代能源和新型光源的完美结合。
1. 太阳能光伏发电的原理:
太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场,因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴,在内建静电场的作用下,各自向相反方向运动,离开势垒区,结果使P区电势升高,N区电势降低,从而在外电路中产生电压和电流,将光能转化成电能。
太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类,一类是并网发电系统,即和公用电网通过标准接口相连接,像一个小型的发电厂;另一类是独立式发电系统,即在自己的闭路系统内部形成电路。并网发电系统通过光伏阵列将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。而独立式发电系统光伏阵列首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载,并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。