【太陽能發電】電子書

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03. 太陽能發電系統介紹

太陽能發電原理 :

 太陽光照射在太陽電池(由半導體的材料”矽”所製成)上,使太陽電池吸收太陽光能透過圖中的p-型半導體n-型半導體使其產生電子(負極)及電洞(正極),同時分離電子與電洞而形成電壓降,再經由導線傳輸至負載。
 簡單的說,陽光射到半導體時,就會在這兩層導致一個電流。太陽電池接了兩條線即可接到一般使用的電路。98%的太陽池材料來自矽(與電腦晶片的半導體材料相同),而這些電池是非常脆的,因此好幾個電池幷在一起之後需要包裝在堅固的框裡。這個框叫做模組(太陽能板),一組模組並成為一個”陣列”(array)。
 太陽光電是將吸收的光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式(與LED燈泡將電能轉成光能剛好相反)。
 由於太陽電池產生的電是直流電(DC),因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝變流器(或稱逆變器),將直流電轉換成交流電,才能供電至家庭用電或工業用電。
   *太陽光電是利用電位差發電,故太陽能模組板是不會產生”電磁波”的




 太陽光電系統,又稱為太陽能光伏,英文簡稱PV(PhotoVoltaics;字源「photo-」光,「voltaics」伏特)

太陽能電池介紹:

 太陽能電池(Photovoltaic Cell或Solar Cell)為一種半導體元件,主要有晶圓型與薄膜型(thin film)兩大類,其中薄膜型又以非晶矽(Amorphous)與CIGS為主流,詳細分類與特性比較如下:


 目前市面上用於太陽光電的產品以單晶及多晶為主,多晶有價格優勢,單晶發電效率較佳。

太陽光電(PhotoVoltaic簡稱P V)系統架構圖 :

 PV系統的組成有三種(獨立型、併聯型、混合型):

1. 獨立型系統(Stand Along System)   

太陽能電池片à太陽能模組à模組陣列à充放電控制器à儲電設備(蓄電池)à交直流轉換器(變流器或逆變器)à交流負載
工作方式:白天 PV 發電供負載並充電、夜間由電池供電,可以自給自足(必需搭配蓄電池)



 2. 併聯型系統(Grided System):

  太陽能電池片à太陽能模組à模組陣列à交直流轉換器(變流器或逆變器)à賣電電表à併聯外線
工作方式:白天 PV系統併聯發電、夜間由台電供電。



3. 混合型系統(Hybrid System):
獨立型與並聯型混合體,在天災市電停止供電時,並聯型系統會停止運作,混合型可切換於獨立型繼續供電,因此又稱為防災型。




太陽光電系統中有兩個主要的零件就是1.太陽能模組板 2.變流器 ,關係到整個系統的發電效率,其他條件例如:系統設計、施工、材料(線材)也會對系統運作的效能有影響。

參考連結:  
經濟部能源局,太陽光電資訊網

能源報導- 太陽光電發電系統簡介


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