崑 山 科 技 大 學 太陽能最大功率追蹤系統 組 員:葉志翔               徐筱彤               劉彥志          指導教授:任才俊 2010/05/04.

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崑 山 科 技 大 學 太陽能最大功率追蹤系統 組 員:葉志翔               徐筱彤               劉彥志          指導教授:任才俊 2010/05/04

Agenda 太陽能……面板種類與電池種類 太陽能………發電原理 太陽能…………轉換效率與等效電路 太陽能……………轉換公式 太陽能………………模擬圖形

太陽能面板介紹 太陽能板是在玻璃上塗上如四氯化矽等物質,再以   雷射切割將其分為數個所謂cell,並鍍上鋁導電層,再塗上銅膠連上導線再連上儲電系統而成。 太陽能板的種類可分為以下三種: (1)單晶矽(Singlecrystal) (2)多晶矽(Polycrstal) (3)非晶矽(Amorphous)   各有所其優缺點,對於太陽能的轉換能力亦不同。

太 陽 能 板 的 結 構 太陽能光電池的能量轉換是應用p-n接面之光伏效應(Photo Voltaic Effect)。

太陽能板電池發電原理 太陽能電池的發電能源來自太陽光,而太陽輻射的光譜主要是以可見光為中心,波長從 0.3 微米的紫外光到數微米的紅外光是主要的分布範圍。如果換算成光子的能量,則大約在 0.3 到 4 電子伏特之間,因此能隙大小在這個範圍內的材料,像矽材,會具有比較好的光電轉換效率。

單 結 晶 矽 太 陽 電 池Singlecrystal 單晶矽太陽能電池由於是經由圓柱型的晶錠裁切而成,並非是完整的正方形,造成了一些精煉矽料的浪費,所以製程較貴。因此大部分的單晶矽四個角落都會有氣隙,外觀上很容易分辨。發電效率較一般多晶矽高,矽的成分有99.99,以穩定性來說最佳。

單晶矽太陽電池 單晶矽太陽電池是目前效率最高的晶矽太陽電池(約15-24%),它與多晶矽太陽能電池都是以矽結晶半導體製成,所不同的是:多晶矽電池在提煉出高純度結晶矽後直接混合加壓,形成結晶塊後再切割成晶元;而單晶矽電池在製造過程中加入拉晶(長晶)程序,使結晶程序往同一方向前進,因此光電轉換效率較高,也使得成本相對增加。

多 結 晶 矽 太 陽 電 池Polycrstal 多晶矽,製程上較便宜,發電效率略遜單晶矽,轉換效率較為薄膜高,穩定性也較高。

多晶矽太陽電池 單晶矽電池效率高,一般使用在大面積電力轉換的發電系統或太空衛星電力上,但成本高是一般業界較難接受的。而多晶矽太陽電池的光電轉換效率不如單晶矽高(一般8-15%),但成本比單晶矽低許多,製程上也較簡單,其他原理與單晶矽電池大致相同。

非 晶 矽 ( 可 撓 式 ) Amorphous 可撓式太陽能電池,主要發展減低光吸收物質的使用量,這樣可減少製程上面的成本,但也因此減少發電效率,矽的成分為電鍍。

非晶矽太陽電池 非晶矽太陽電池也是矽化合物(SiH4)所製成,其方式大都為:用氣體激發解離成薄膜而成。一般效率都不高,約只有(3~8%),但近年來研發技術朝向柔軟與耐用度發展,並與建築材料相結合,可使用在大樓外牆塗裝,或製成半透光玻璃材質,以增加建築結構的附加價值。市售成品不多,大都在研發階段,相信日後投入更多的人力、物力,要提昇效率降低成本的機會很高。

太陽能模擬圖形 溫度的I-V影響曲線圖 溫度的P-V影響曲線圖 溫度的P-I影響曲線圖 照度的I-V影響曲線圖 照度的P-V影響曲線圖

溫度的I-V影響曲線圖 照度越高 能量越多 溫度越高 效能越低

溫度的P-V影響曲線圖

溫度的P-I影響曲線圖 溫度愈高 輸出功率越低

照度的I-V影響曲線圖 照度越低 電流越小

照度的P-V影響曲線圖 照度越高 輸出功率越大

照度的P-I影響曲線圖 照度越高 電流越大

實體操作測量結果與記錄 Connect

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