(1)太阳能板,太阳能板--又称为“太阳能芯片”或“光电池”“太阳电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的多晶硅、单晶硅太阳能电池为主流。太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴--电子对。单体太阳能电池片机械强度差,厚度只有200μm左右,薄而易碎。单体太阳能电池片一腐蚀,若直接暴露在大气中,电池的转换效率会严重下降,电池的电极也会氧化、锈蚀脱落甚至会导致电池失效。单体太阳能电池的输出电压、电流和功率都很小,工作电压只有0.5V左右,由于受到硅片材料尺寸限制,单体电池片输出功率最大也只有3~4w,远不能满足光伏发电实际应用的要求。单晶硅太阳能电池的平均光电转换效率为18%左右,最高可达到25%左右,这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命可达25年,多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约16%左右。 从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
(2)光伏控制器,控制太阳能板对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电的自动控制设备。无论太阳能路灯大小,一个性能良好的充电放电控制器不可或缺。为了延长蓄电池的使用寿命,必须对它的充电放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度放电。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿功能。太阳能控制器是用来控制光伏板给蓄电池充电,并且为电压灵敏设备提供负载控制电压的装置,它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个光伏供电系统的核心控制部分。充电电压高于保护电压时,自动关断对蓄电池充电,此后当电压掉至维持电压时,蓄电池进入浮充状态,当低于恢复电压后浮充关闭,进入均充状态。过放保护:当蓄电池电压低于保护电压时,控制器自动关闭输出以保护蓄电池不受损坏;当蓄电池再次充电后,又能自动恢复供电。负载过流及短路保护:负载电流超过10A或负载短路后,熔断丝熔断,更换后可继续使用,过压保护:当电压过高时,自动关闭输出,保护电器不受损坏。防反充功能:采用肖特基二极管防止蓄电池向太阳能电池充电,防雷击功能:当出现雷击的时候,压敏电阻可以防止雷击,保护控制器不受损坏。
(3)太阳能路灯的蓄电池,一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池、锂电池。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池应与太阳能电池、用电负荷(路灯)相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。电池容量要求满足阴雨天消耗能量的总和,太阳能板的功率满足一天有效光照条件下能充满电池。比较好的深循环能力,有着很好的过充和过放能,长寿命,特殊的工艺设计和胶体电解质保证的长寿命电池,适用不同的环境要求,如高海拔,高温,低温等不同的条件下都能正常使用的电池。锂离子电池无泄露、无污染、无诸如镉、汞、铅等重金属,生产制造及使用的全过程中解决了污染问题,是全球公认的绿色环保能源。阳能蓄电池就是贮存化学能量并在必要时刻释放出电能的一种电气设备,白天照射到的太阳光使电池组件产生一定幅度的直流电压,将光能转化成电能,然后传送给智能控制器并经过充保护,再将传输过来的电能贮存到蓄电池之中。此外,在太阳能路灯的组成之中,蓄电池所占成本最高,而相对寿命又较短,所以我们必须合理利用蓄电池,以延长它的使用寿命。
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