简述太阳能电池和与可充电蓄电池的选择要点

　首先我们来看看太阳能电池板的分类。太阳能电池封装形式基本有

三种：环氧胶封、PET层压、玻璃层压，它们的具体区别见附表。

封装说明：

1.  环氧胶封装，采用环氧树脂材料为表面保护，进行对激光切割后的电池片进行电压组合后的封装。

2. PET层压封装，采用PET材料为表面保护，对激光切割后的电池片进行电压分配后压制固化封装。

3. 玻璃层压封装，采用钢化玻璃材料为表面保护，对激光切割后的电池片进行电压分配后压制固化封装。

　　太阳能电池板经常应用于电路制作时，经常与蓄电池匹配。不同类型的，不同参数的太阳能电池板与蓄电池匹配时，相互有什么样的要求呢？这是我们下面要解决的问题了。

　　环氧胶封装与PET层压电池板，适用于太阳能小型光伏产品中，功率一般5W以下，在小功率光伏产品中可以选用，因为性价比比较高，玻璃层压适合，大，中，小光伏应用系统（太阳能光伏家用发电系统）我们整理一幅图片介绍太阳能光伏发电系统。

环氧树脂技术

成本相对价格较低，制造工艺简单，可应用于小功率电路，最小电流可达5mA，电压0.5V

寿命短，一般为2-3年，最长5年；只能用于小功率电路，一般在5-10W以下

计算器，电子玩具，消费类电子产品

PET层压技术（俗称涤纶树脂）

寿命比胶封长，可以达到4-5年，最长可以达到5~6年（根据不同地区）

只能用于小功率电路，一般在5W以下

太阳能草坪灯

有机玻璃层压技术

寿命长，可达20年以上，最长20~25年；强度高，采用钢化玻璃；可用于大功率场合，最大可应用到300-500W

工艺相对复杂，需要专门设备，原材料生产周期相对较长；功率不能做得太小（主要是小规格玻璃不能钢化，太小操作也不方便）

太阳能路灯等

　　如何选合适的单晶硅/多晶硅电池板组件呢？首先考虑的是电池板的输出功率。举例说明，如果我们选择Pm（额定功率）为1.4W，峰值电压为3.5V，峰值电流为400mA的太阳能电池板，比如在中国华东一带，每天平均的受光产生理想电压的时间为7小时，根据设计经验太阳能的发电效率取值为0.7，蓄电池的补偿值取N=1.4，就可以计算出太阳能电池板一天转换的电量和蓄电池的容量。假设你所在地的有效光照时间为h，则太阳能电池板一天的光电转换产生的电量M=Pm×h×u=1.4W×7×0.7=6.86W（W.H）

　　日电量等于输出电流与有效光照时间的乘积，即：C=I*H(AH)。C=Ph/U=1.4W*7 h/3.5V=2.8(AH)

　　由以上公式可以得出：一块3.5V 400mA的太阳能电池板，在7小时有效光照情况下每日输出电能为：2.8AH。

　　蓄电池的选取，蓄电池（可充电电池这里我们统一称呼蓄电池）种类很多如：镍镉NI-CD、镍氢NI-MH,6V、12V铅酸蓄电池，3.7V锂电池等，镍镉与镍氢电池的单格电压为：1.2V,铅酸蓄电池单格电压为：2V,锂电池的单格电压为：3.7V，那么如何将太阳能电池板和蓄电池配接起来呢？根据笔者的设计经验通常来说太阳能电池板的额定输出电压是蓄电池电压的1.4~1.6倍关系，这个是蓄电池的充电效率决定的，因为太阳能电池板对蓄电池的充电，不像日常家用的交流电源变换的直流电给蓄电池充电一样有较大的选择余地，况且太阳能电池给蓄电池充电时会有少许的功率波动情况，在选择蓄电池的充电补偿通常定位1.4倍，这样一个而定电压为2.2V电压的镍氢电池应该选配太阳能电池板的电压为：2.2*(1.4~1.6)=3.08~3.52V左右的电池板比较合适。

　　蓄电池容量的选取，C=2.8/1.40≈2000mA（2.0A）以上，考虑到夏天太阳能电池板受光时间比较长，太阳能与电池的安全使用情况，电池可以选2500mA比较合适。

 

　　太阳能电池板，英文名称是AOLAR PANEL，有单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜电池的。

 

　　单晶硅，英文名： Monocrystalline silicon，单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分。硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。

　　熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。

　　单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。

　　用 途： 是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。

 

　　多晶硅，英文名：polycrystalline silicon，性 质：灰色金属光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。

　　多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。

　　用途：电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。

 

　　非晶硅，英文名：amorphous silicon, 主要优点有：质量小、厚度极薄（几个微米）、可弯曲、制造工艺简单等。.

　　传统晶体硅太阳电池由于由硅组成,电池主要部分易碎,易产生隐形裂纹,大多有一层钢化玻璃作为防护,造成重量大,携带不便,抗震能力差,造价高,效率或多或少降低.

 

　　薄膜太阳电池克服了上述缺点,前些年由于技术落后，薄膜太阳电池的光电转化效率并没有传统晶体硅电池转化效率高。

　　薄膜太阳电池的转化效率之提升是太阳能科技界正在不断研究的主方向。截止2015年年中，实验室中碲化镉薄膜太阳电池的光电转化效率已达21.5%。First Solar公司是全球最大的碲化镉太阳能电池组件生厂商，其计划在2015年内实现相关组件的效率达到16%。目前，铜铟镓硒薄膜太阳电池的效率也超过21%，相关组件的效率也将达到15%。

　　当前已经实现商业化的薄膜太阳电池主要有:碲化镉薄膜太阳电池、铜铟镓硒薄膜太阳电池、 非晶体硅薄膜太阳电池。