光伏电站的主要设备和工作原理

第一篇：光伏电站的主要设备和工作原理

光伏电站的主要设备和工作原理

【摘 要】：本文主要通过光伏光伏系统的组成结构和工作原理介绍，并描述了太阳能光伏系统的发展趋势，对于研究太阳能发电系统的工程技术人员、系统设计人员有一定的指导意义。

【关键词】：光伏电站 控制器 蓄电池

【中图分类号】：TK0 【文献标识码】：A

太阳能光伏系统的组成和原理

太阳能光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。

太阳能光伏系统具有以下的特点：

1）没有转动部件，不产生噪音；

2）没有空气污染、不排放废水；

3）没有燃烧过程，不需要燃料；

4）维修保养简单，维护费用低；

5）运行可靠性、稳定性好；

6）作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上；

7）根据需要很容易扩大发电规模。

太阳能光伏系统应用非常广泛，太阳能光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和兆瓦级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。

太阳能光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～2瓦的太阳能庭院灯，大到兆瓦级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管太阳能光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。太阳能光伏系统包括以下几个主要部件：

光伏组件方阵：由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。

蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。

控制器：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，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势，如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能[8]。

逆变器：在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。

太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的太阳能光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。太阳能光伏系统的应用具有多种形式，但是其基本原理大同小异。对于其他类型的太阳能光伏系统只是在控制机理和系统部件上根据实际的需要有所不同，下面将对不同类型的太阳能光伏系统进行详细地描述。太阳能光伏系统的分类

一般将太阳能光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。如果根据太阳能光伏系统的应用形式、应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分，可将太阳能光伏系统分为如下七种类型：小型太阳能供电系统（Small DC）；简单直流系统（Simple DC）；大型太阳能供电系统（Large DC）；交流、直流供电系统（AC/DC）；并网系统（Utility Grid Connect）；混合供电系统（Hybrid）；并网混合系统。

2.1小型太阳能供电系统（Small DC）

该系统的特点是系统中只有直流负载而且负载功率比较小，整个系统结构简单，操作简便。其主要用途是一般的户用系统，负载为各种民用的直流产品以及相关的娱乐设备。如在我国西北边远地区就大面积推广使用了这种类型的太阳能光伏系统，负载为直流节能灯、收录机和电视机等，用来解决无电地区家庭的基本照明问题。

2.2 简单直流系统（Simple DC）[9]

该系统的特点是系统负载为直流负载而且对负载的使用时间没有特别的要求，负载主要是在白天使用，所以系统中没有使用蓄电池，也不需要使用控制器。简单直流系统（Simple DC）结构简单，直接使用太阳能太阳电池组件给负载供电，省去了能量在蓄电池中的储存和释放过程所造成的损失，以及控制器中的能量损失，提高了太阳能的利用效率。其常用于光伏水泵系统、一些白天临时设备用电和旅游设施中。这种系统在发展中国家的无纯净自来水供饮地区得到了广泛的应用，产生了良好的社会效益。

2.3 大型太阳能供电系统（Large DC）

与上述两种太阳能光伏系统相比，这种太阳能光伏系统仍适用于直流电源系统，但是这种太阳能光伏系统的负载功率较大，为了保证可靠地给负载提供稳定的电力供应，其相应的系统规模也较大，需要配备较大的太阳能太阳电池组件阵列和较大的蓄电池组，常应用于通信、遥测、监测设备电源，农村的集中供电站，航标灯塔、路灯等领域。我国在西部地区实施的“光明工程”中，一些无电地区建设的部分乡村光伏电站就是采用这种形式；中国移动和中国联通公司在偏僻无电网地区建设的通信基站也采用了这种太阳能光伏系统供电。

2.4 交流、直流供电系统（AC/DC）

与上述的三种太阳能光伏系统不同的是，这种太阳能光伏系统能够同时为直流和交流负载提供电力，在系统结构上比上述三种系统多了逆变器，用于将直流电转换为交流电以满足交流负载的需求。通常这种系统的负载耗电量也比较大，从而系统的规模也较大。在一些同时具有交流和直流负载的通信基站和其它一些含有交、直流负载的光伏电站中得到应用。

2.5 并网系统（Utility Grid Connected）

这种光伏发电系统最大的特点就是太阳电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后直接接入电网，并网系统中光伏方阵所产生电力除了供给交流负载外，多余的电力反馈给电网。在阴雨天或夜晚，太阳电池组件没有产生电能或者产生的电能不能满足负载需求时就由电网供电。因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用光伏方阵所发的电力从而减小了能量的损耗，并降低了系统的成本。但是系统中需要专用的并网逆变器，以保证输出的电力满足电网电力对电压、频率等性能指标的要求。因为逆变器效率的问题，还是会有部分的能量损失。这种系统通常能够并行使用电网和太阳能太阳电池组件阵列作为本地交流负载的电源，降低了整个系统的负载缺电率。而且并网太阳能光伏系统可以对公用电网起到调峰作用。但并网光伏供电系统作为一种分散式发电系统，对传统的集中供电系统的电网会产生一些不良的影响，如谐波污染，孤岛效应等。

2.6 混合供电系统（Hybrid）

这种太阳能光伏系统中除了使用太阳能电池组件阵列之外，还使用了燃油发电机作为备用电源。使用混合供电系统的目的就是为了综合利用各种发电技术的优点，避免各自的缺点。比方说，上述几种独立太阳能光伏系统的优点是维护少，缺点是能量输出依赖于天气，不稳定。综合使用柴油发电机和太阳电池组件的混合供电系统与单一能源的独立系统相比所提供的能源对天气的依赖性要小，它的优点是：

1）使用混合供电系统可以达到可再生能源的更好利用。因为可再生能源是变化的，不稳定的，所以系统必须按照能量产生最少的时期进行设计。由于系统是按照最差的情况进行设计，所以在其他的时间，系统的容量过大。在太阳辐照最高峰时期产生的多余能量没法使用而白白浪费了。整个独立系统的性能就因此而降低。如果最差月份的情况和其他月份差别很大，有可能导致浪费的能量等于甚至超过设计负载的需求。

2）具有较高的系统实用性。在独立系统中因为可再生能源的变化和不稳定会导致系统出现供电不能满足负载需求的情况，也就是存在负载缺电情况，使用混合系统则会大大地降低负载缺电率。

3）与单用柴油发电机的系统相比，具有较少的维护和使用较少的燃料。

4）较高的燃油效率。在低负荷的情况下，柴油机的燃油利用率很低，会造成燃油的浪费。在混合系统中可以进行综合控制使得柴油机在额定功率附近工作，从而提高燃油效率。

5）负载匹配更佳。使用混合系统之后，因为柴油发电机可以即时提供较大的功率，所以混合系统可以适用于范围更加广泛的负载系统，例如可以使用较大的交流负载，冲击载荷等。还可以更好的匹配负载和系统的发电，只要在负载的高峰时期打开备用能源即可简单的办到。有时候，负载的大小决定了需要使用混合系统，大的负载需要很大的电流和很高的电压。如果只是使用太阳能成本就会很高。

但混合系统也有其自身的缺点：

6）控制比较复杂。因为使用了多种能源，所以系统需要监控每种能源的工作情况，处理各个子能源系统之间的相互影响、协调整个系统的运作，这样就导致其控制系统比独立系统复杂，现在多使用微处理芯片进行系统管理[10]。

7）初期工程较大。混合系统的设计，安装，施工工程都比独立工程要大。

8）比独立系统需要更多的维护。油机的使用需要很多的维护工作，比如更换机油滤清器，燃油滤清器，火花塞等，还需要给油箱添加燃油等。

9）污染和噪音。太阳能光伏系统是无噪音、无排放的洁净能源利用，但是因为混合系统中使用了柴油机，这样就不可避免地产生噪音和污染。

10）很多在偏远无电地区的通信电源和民航导航设备电源，因为对电源的要求很高，都采用混合系统供电，以求达到最好的性价比。我国新疆、云南建设的很多乡村光伏电站就是采用光/柴混合系统。

2.7 并网混合供电系统（Hybrid）

随着太阳能光伏产业的发展，出现了可以综合利用太阳能光伏阵列、和备用油机的并网混合供电系统。这种系统通常是控制器和逆变器集成一体化，使用电脑芯片全面控制整个系统的运行，综合利用各种能源，达到最佳的工作状态，并可以配备使用蓄电池。进一步提高系统的负载供电保障率，例如AES的SMD逆变器系统。该系统可以为本地负载提供合格的电源，并可以作为一个在线UPS（不间断电源）工作。它可向电网供电，也可从电网获得电力，是个双向逆变/控制器。系统工作方式是将电网和光伏电源并行工作，对于本地负载而言，如果太阳电池组件产生的电能足够负载使用，它将直接使用太阳电池组件产生的电能供给负载的需求。如果太阳电池组件产生的电能超过即时负载的需求还能将多余的电能返回给电网；如果太阳电池组件产生的电能不够用，则将自动启用电网，使用电网供给本地负载的需求；而且，当本地负载功耗小于SMD逆变器额定电网容量的60%时，电网就会自动给蓄电池充电，保证蓄电池长期处于浮充状态；如果电网产生故障，即电网停电或者电网的供电品质不合格，系统就会自动断开电网，转成独立工作模式，由蓄电池和逆变器提供负载所需的交流电能。一旦电网恢复正常，即电压和频率都恢复到正常状态以内，系统就会断开蓄电池，改为并网模式工作，由电网供电。有的并网混合供电系统中还可以将系统监控、控制和数据采集功能集成到控制芯片中。

参考文献

[1] 太阳能与风能发电并网技术.中国水利水电出版社，2011

第二篇：光伏材料

光伏材料的发展与未来

摘要：根据对近几年光伏材料的发展和重要性作出分析和研究，并对光伏材料的主要发展方向进行进行研究，指导我们将来在研究中应从事的方向。

光键字：光伏材料 太阳能电池 市场分析

今年，几乎省份都出现了柴油荒现象、汽油价格也是一涨再涨。而且，据估计今年我国电力将严重缺口，而这一切已经限制了国民经济的发展，对人们的生活带来了不便，甚至可以说是已经来后造成在严重威胁。据乐观估计石油还可开采40~100年、煤炭可使用200~500年、铀还可开采65年左右、天然气能满足58年的需求。

人们对安全，清洁，高效能源的需求日益增加。且能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。为此，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

我国也不例外，中国已经超过了日本和欧洲成为了太阳电池能第一生产大国，并且形成了国际化、高水平的光伏产业群。这对我们专业的在校大学生来说是个好消息。并且这个专业的就业率还很高。

我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，太阳能＋蓄能 几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。

当然，光伏产业的发展离不开材料。光伏材料又称太阳电池材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空间的有单晶硅、GaAs、InP。用于地面已批量生产的有单晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚处于开发阶段。目前致力于降低材料成本和提高转换效率，使太阳电池的电力价格与火力发电的电力价格竞争，从而为更广泛更大规模应用创造条件。但随着技术的发展，有机材料也被应用于光伏发电。光伏电池的发展方向 ㈠硅太阳能电池

硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。

单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15% 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。

非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。㈡多元化合物薄膜太阳能电池

多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。

硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产

砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转换效率可达28%，抗辐照能力强,对热不敏感，适合于制造高效单结电池。

铜铟硒薄膜电池（简称CIS）适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。㈢聚合物多层修饰电极型太阳能电池

有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。㈣纳米晶太阳能电池

纳米TiO2晶体化学能太阳能电池是新近发展的，优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10％以上，制作成本仅为硅太阳电池的1/5～1/10．寿命能达到20年以上。㈤有机太阳能电池

有机太阳能电池，就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。中国的太阳能电池研究比国外晚了20年，尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入，但投入仍然不够，与国外差距还是很大。政府已加强政策引导和政策激励。例如：太阳能屋顶计划、金太阳工程等诸多补贴扶持政策，还有在公共设施、政府办公楼等领域推广使用太阳能。在政策的支持下中国有望像美国一样，会启动一个巨大的市场。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。

我国的光伏产业发展情况

目前我国的太阳能光伏电池的发展主要有以下三个流程或终端：

1.原材料供给端:半导体产业景气减缓及原材料产能的释放,甚至太阳能级冶金硅的出现,多晶硅原材料合同价小幅波动,现货价回落,由此判断2009年后长晶切片厂锁定利润的能力增强。而各晶体硅电池片厂在竞相扩产及其它种类太阳能电池片分食市场下,不免减价竞争。面对全球景气趋缓与成熟市场的政府补贴缩水,应谨慎审视自我在光伏产业链垂直整合或垂直分工的定位,以有限资金进行有效的策略性切入来降低进料成本提高竞争力。

2.提高生产效率与效益:目前晶体硅电池片厂产能利用率与设备使用率多不理想,应该回归企业营运基本面,着力于改善实际产量/设计产能、营收额/设备资本额、营利额/设备折旧额等衡量指标。具体降低营运成本的措施可能有:工艺优化以提升光电转换效率与良品率;落实日常点检与周期性预防保养以提高内外围设备妥善率即可生产时间A/T与平均故障时间MTBF指标;完善训练机制以提高人员技术水平的平均复机时间MTTR指标;适度全自动化以提高单位时间产出及缩短生产周期;原物料与能源使用节约合理化;加强后勤管理保障及时备料与应急生产预案等等。

3.创新与研发:现有主流晶体硅电池生产工艺在最佳匹配优化及持续投产下,重复验证了其光电转换效率的局限性。在多晶供料无虞的情况下,晶体硅电池片厂中长期技术发展应以自身特色工艺需求(例如变更电池结构或生产工艺流程;引进或开发新型辅料或设备),向上游供料端要求硅片技术规格(掺杂、少子体寿命、电阻率、厚度等等)以期光电转换效率最大化与成本最优化,并联合下游组件共同开发质量保障的高阶或低阶特色产品以满足不同市场需求,创造自身企业一片蓝海。

我国目前在建的或已建的光伏产业项目主要有： 1.江西赛维多晶硅项目

投资方为江西赛维太阳能有限公司，项目地址在江西的新余市，靠近江西赛维在新余市的现有太阳能晶片工厂。江西赛维太阳能有限公司是太阳能多晶片制造公司，江西赛维太阳能向全球光电产品，包括太阳能电池和太阳能模组生产商提供多晶片。另外该公司还向单晶及多晶太阳能电池和模组生产商提供晶片加工服务。江西赛维太阳能公司计划在2008年底完成多晶硅工厂建设，预计生产能力最高可到6000吨多晶矽，到2009年底再提高到15000吨水准。

江西赛维多晶硅项目由总部位於德克萨斯州的Fluor公司负责设计、采购设备及建造，项目合同达10亿美元。2.4.连云港多晶硅项目

2007年12月5日，总投资10亿美元、年产1万吨高纯度多晶硅项目投资协议在南京江苏议事园正式签约。该项目由TRINA SOLAR LIMITED(天合光能有限公司)在连云港市经济技术开发区投资建设。TRINA SOLAR LIMITED是一家在美国纽交所上市的国际知名光伏企业。美林集团、瑞士好能源、美国威灵顿、德意志银行等多家国际知名公司均为该公司股东。TRINA SOLAR LIMITED拟独资设立的天合光能（连云港）有限公司采用目前国际上较先进的改良西门子法生产工艺。

5..深南玻宜昌多晶硅项目

投资方为南玻与香港华仪有限公司、宜昌力源科技开发有限责任公司共同投资建设，项目名称宜昌南玻硅材料有限公司，它南玻集团下属控股子公司，隶属于南玻集团太阳能事业部，公司成立于2006年8月。公司位于湖北省宜昌市猇亭区，规划占地为1500亩，分一、二、三期工程统一规划布局，总规模为年产5000吨高纯多晶硅、450兆瓦太阳能电池组件，公司总投资约60亿人民币。宜昌南玻公司将主要从事半导体高纯硅材料、高纯超细有机硅单体、白碳黑的生产与销售以及多晶硅、单晶硅、硅片及有机硅材料的高效制取、提纯和分离等工艺技术和设备开发。首期工程年产1500吨高纯多晶硅项目即将开工。

项目一期目标为年产1500吨高纯多晶硅,于2006年10月22日奠基，一期建设计划在两年内完成。公司此前披露,一期工程拟投资7.8亿元,预计投资内部收益率可达49.48%,静态回收期(不含建设期)为2.61年。

该项目是宜昌市迄今引进的投资规模最大的工业项目,已被列入湖北省“十一五”计划的三大重点项目之一,也是广东省、深圳市对口支援三峡库区经济发展合作重点项目之一。

项目由俄罗斯国家稀有金属研究设计院与中国成达工程公司共同设计,同时融入了世界上先进的工艺及装备。它是南玻、俄罗斯国家稀有金属研究设计院、中国成达工程公司在项目技术上精诚合作的结晶。6.洛阳中硅多晶硅项目

这是中国目前最有竞争实力的多晶硅项目之一，中硅高科技有限公司为中国恩菲控股子公司，中硅高科技有限公司是洛阳单晶硅有限责任公司、洛阳金丰电化有限公司和中国有色工程设计研究总院三方在2003年年初共同出资组建的合资公司，其中中国有色工程设计研究总院拥有多项科技成果，处于国际多晶硅工艺技术研究的前列，洛阳单晶硅有限责任公司则是国内最大的半导体材料生产厂家(代号740，与峨眉半导体厂739齐名为中国多晶硅的“黄埔军校”)，而金丰电化有限公司是本地较有实力的企业。2003年6月，年产300吨多晶硅高技术产业化项目奠基，2005年 10月项目如期投产。目前，300吨多晶硅项目已具备达产能力。2005年12月18日，洛阳中硅高科扩建1000吨多晶硅高技术产业化项目奠基，目前已基本完成设备安装，进入单体调试阶段。2007年12月18日，洛阳中硅高科年产2000吨多晶硅扩建工程的奠基。

洛阳中硅高科年产2000吨多晶硅项目是河南省、洛阳市“十一五”期间重点支持项目，其核心装备研究列入国家“863”科技支撑计划项目，总投资14亿元，建设工期20个月，计划于2008年建成投产。

其它的还有孝感大悟县多晶硅项目，牡丹江多晶硅项目，益阳晶鑫多晶硅项目，益阳湘投吨多晶硅项目，南阳迅天宇多晶硅项目，济宁中钢多晶硅项目，曲靖爱信佳多晶硅项目等，基本上各个省份都处天大规模建设时期。光伏产业市场分析 及发展前景

今年下半年起光伏产业从上游多晶硅到下游组件普遍进入大规模扩产周期，这也将带来对各种上游设备、中间材料的需求提升。这包括晶硅生产中需要铸锭炉以及晶硅切割过程中的耗材，刃料和切割液等。

随着太阳能作为一种新能源的逐渐应用，光伏材料的市场规模逐年增加，应用的范围日趋广泛。光伏材料指的是应用在太阳能发电组件上给光伏发电提供支持的化学材料，主要使用在太阳能发电设备的背板、前板、密封部位和防反射表面，包括玻璃、热聚合物和弹性塑料聚合物、密封剂以及防反射涂料。

据Frost&Sullivan的研究，至2009年，光伏材料的全球市场总价值已达到13.4亿美元。2006年到2009年的年复合增长率11.9%。2006年光伏材料的全球市场总价值仅为5.4亿美元。

在2009年整个光伏行业中，包括玻璃和含氟聚合物的光伏前板，其市场占总市场收入的31.6%；光伏背板市场，主要包括光电产品，如聚合物和特种玻璃产品，占整个市场收入的36.6%。普遍用于所有太阳能电池的以层压形式存在的密封剂，占市场总收入的26.3%，防反射涂料以及其他材料占据市场收入的5.5%。

不过，随着消费者需求的不断变化、终端用户市场需求波动以及市场对光伏组件效率的要求不断提高，将使光伏行业发展速度略微减缓，Frost&Sullivan预计在2016年，光伏材料市场的年增长率将下降到22.4%，总价值达107.6亿美元。

在整个光伏材料市场中，Isovolate AG、Coveme和Mitsui Chemical Fabro公司的收入在市场份额中排名前三位。其中Isovolate主要经营太阳能电池背板，其市场份额为10.4%，占总份额的十分之一；Coveme公司和Mitsui Chemical Fabro分别经营背板组件和密封剂，其市场份额均为8.9%。对于生产销售密封剂为主的STR Solar和制造背板组件的Madico公司，也以7.3%和7.0%的市场份额在光伏材料行业占据着重要的地位。

不过，截止目前，光伏材料市场主要由欧洲和美国公司主导，同时一些日本和中国的企业也在不断地扩大其全球业务。印度、中国已成为光伏材料发展的新市场和新的制造国家。2009年，全球范围内存在着超过350家供应光伏材料的公司，其中包括了像AGE Solar、Bridgestone和Isovolate AG等跨国公司，也包括了许多的地区性公司。行业内的强强联合和兼并、收购等现象也层出不穷。

多晶硅是光伏太阳能电池的主要组成组分。根据有关分析数据表明，近5年多晶硅已出现高的增长率，并且将呈现继续增长的重要潜力。

PHOTON咨询公司指出，太阳能市场以十分强劲的态势增长，并将持续保持，2005~2010年的年均增长率超过50%，但是多晶硅供应商的市场机遇受到价格、供应和需求巨大变化的影响。后危机时代太阳能模块设施增长的强劲复苏致使多晶硅市场吃紧。

2010年8月，韩国OCI公司与韩国经济发展集团签约备忘录，将共同投资84亿美元（包括其他事项），将在韩国郡山新增能力，这将使OCI公司总的多晶硅制造能力翻二番以上。Hemlock公司正在美国田纳西州Clarksville建设投资为12亿美元的多晶硅制造厂，而瓦克化学公司正在德国Nünchritz建设投资为8亿欧元（10亿美元）的太阳能级多晶硅制造装置。

按照PHOTON咨询公司的2010年太阳能市场报告，在现行政策和经济环境下，预计多晶硅供应在2010~2014年的年均增长率为16%，将达到2014年29万吨/年。能力增长主要受到主要生产商的扩能所驱动，这些生产商包括美国Hemlock半导体公司、OCI公司和瓦克化学公司。

分析指出，光伏部门受刺激政策的拉动，正在扩能之中，预计多晶硅供应的年均增长率可望达43%，将使其能力达到2014年近50万吨。目前正在研究的或已经应该到工业中的光伏材料的制备： 1.有机光伏材料的制备： 1.1原料与试剂

所用溶剂采用通常的方法纯化和干燥．２－溴噻吩，３，４－二溴噻吩和金属镁片为 Alfa Aesar公司产品． 镍催化剂，Ｎ－氯磺酰异氰酸酯和苝四甲酸二酐(Ｐ ＴＣＤＡ)均为 Aldrich公司产品，直接使用．２，２′：５′，２″ －三噻吩（３ Ｔ），２，２ ′：５′，２″：５″，２″′ －四噻吩（４ Ｔ）和２，３，４，５ －四噻吩基噻吩 ＸＴ 为自行合成 ． 1.2 测定

紫外光谱的测定采用美国热电公司的 Helios －γ型光谱仪．

设计、合成了新型齐聚噻吩衍生物 ３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ 和 ＸＴ－２ＣＮ． 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ 和 ＸＴ－２ ＣＮ 分别作为电子给体材料 Ｐ ＴＣＤＡ作为电子受体材料组装了ｐ － ｎ异质结有机光伏器件 对这些器件的光分别为 １.５１％，２．２４％ ２．１０％ ２．７４％ ０．５８％和６５％ 如表１所示．

伏性能进行了研究． 研究发现 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ和ＸＴ－２ＣＮ 分别作为电子给体材料的有机光伏器件的光电转换效率分别为1.15％，2.24％，2.10％，2.74％，0.58％和0.65％．电子给体材料中－ＣＮ基团的引入可以提高器件的光电转换效率． 2.多晶硅的提纯办法 2.1三氯氢硅氢还原法

三氯氢硅氢还原法亦称西门子法,是德国Siemens公司于1954年发明的一项制备高纯多晶硅技术。该技术采用高纯三氯氢硅(SiHCl)作为原料,氢气作为还原剂,采用西门子法或流化床的方式生长多晶硅。此法有以下3个关键工序。(1)硅粉与氯化氢在流化床上进行反应以形成SiHCl,反应方程式为: Si+3HCl→SiHCl+H2(2)对SiHCl3进行分馏提纯,以获得高纯甚至10-9级(ppb)超纯的状态:反应中除了生成中间化合物SiHCl外,还有附加产物,如SiCl、SiH2Cl2和FeCl3、BCl3、PCl3等杂质,需要精馏提纯。经过粗馏和精馏两道工艺,中间化合物SiHCl的杂质含量-7-10可以降到10～10数量级。

(3)将高纯SiHCl用H2通过化学气相沉积(CVD)还原成高纯多晶硅,反应方程式为 :SiHCl+H2→Si+3HCl或2SiHCl→Si+2HCl+SiCl该工序是将置于反应室的原始高纯多晶硅细棒(直径5mm～6mm,作为生长籽晶)通电加热到1100℃以上,加入中间化合物SiHCl和高纯H2,通过CVD技术在原始细棒上沉积形成直径为150mm～200mm的多晶硅棒,从而制得电子级或太阳级多晶硅。2.2 硅烷热分解法

1956年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷(SiH4)热分解制备多晶硅的方法, 即通常所说的硅烷法。1959年日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。后来,美国联合碳化物公司(Union Carbide)采用歧化法制备SiH4,并综合上述工艺加以改进,诞生了生产多晶硅的新硅烷法。这种方法是通过SiHCl4将冶金级硅转化成硅烷气的形式。制得的硅烷气经提纯后在热分解炉中分解,生成的高纯多晶硅沉积在加热到850℃以上的细小多晶硅棒上,采用该技术的有美国ASIMI和SGS(现为REC)公司。同样,硅烷的最后分解也可以利用流化床技术得到颗粒状高纯多晶硅。目前采用此技术生产粒状多晶硅的公司有:挪威的REC、德国的Wacker、美国的Hemlock和MEMC公司等。硅烷气的制备方法多种多样,如SiCl4 氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等,其主要优点在于硅烷易于提纯,热分解温度低等。虽然该法获得的多晶硅纯度高,但综合生产成本较高,而且硅烷易燃易爆,生产操作时危险性大。2.3 物理提纯法 长期以来,从冶金级硅提纯制备出低成本太阳能级多晶硅已引起业内人士的极大兴趣,有关人员也进行了大量的研究工作,即采用简单廉价的冶金级硅提纯过程以取代复杂昂贵的传统西门子法。为达到此目的,常采用低成本高产率的物理提纯 法(亦称冶金法),具体方法是采用不同提纯工艺的优化组合对冶金级硅进行提炼进而达到太阳能级硅的纯度要求。其中每一种工艺都可以将冶金级硅中的杂质含量降低1个数量级。

晶硅太阳电池向高效化和薄膜化方向发展

晶硅电池在过去20年里有了很大发展，许多新技术的采用和引入使太阳电池效率有了很大提高。在早期的硅电池研究中，人们探索各种各样的电池结构和技术来改进电池性能，如背表面场，浅结，绒面，氧化膜钝化，Ti／Pd金属化电极和减反射膜等。后来的高效电池是在这些早期实验和理论基础上的发展起来的。单晶硅高效电池

单晶硅高效电池的典型代表是斯但福大学的背面点接触电池（PCC），新南威尔士大学（UNSW）的钝化发射区电池（PESC，PERC，PERL以及德国Fraumhofer太阳能研究所的局域化背表面场（LBSF）电池等。

我国在“八五”和“九五”期间也进行了高效电池研究，并取得了可喜结果。近年来硅电他的一个重要进展来自于表面钝化技术的提高。从钝化发射区太阳电池（PESC）的薄氧化层（＜10nm）发展到PCC／PERC／PER1。电池的厚氧化层（110nm）。热氧化钝化表面技术已使表面态密度降到

10卜cm2以下，表面复合速度降到100cm／s以下。此外，表面V型槽和倒金字塔技术，双层减反射膜技术的提高和陷光理论的完善也进一步减小了电池表面的反射和对红外光的吸收。低成本高效硅电池也得到了飞速发展。（1）新南威尔士大学高效电池

（A）钝化发射区电池（PESC）：PESC电池1985年问世，1986年V型槽技术又被应用到该电池上，效率突破20％。V型槽对电他的贡献是：减少电池表面反射；垂直光线在V型槽表面折射后以41”角进入硅片，使光生载流子更接近发射结，提高了收集效率，对低寿命衬底尤为重要；V型槽可使发射极横向电阻降低3倍。由于PESC电他的最佳发射极方块电阻在150 Ω／口以上，降低发射极电阻可提高电池填充因子。

在发射结磷扩散后，„m厚的Al层沉积在电他背面，再热生长10nm表面钝化氧化层，并使背面Al和硅形成合金，正面氧化层可大大降低表面复合速度，背面Al合金可吸除体内杂质和缺陷，因此开路电压得到提高。早期PESC电池采用浅结，然而后来的研究证明，浅结只是对没有表面钝化的电他有效，对有良好表面钝化的电池是不必要的，而氧化层钝化的性能和铝吸除的作用能在较高温度下增强，因此最佳PEsC电他的发射结深增加到1µm左右。值得注意的是，目前所有效率超过20％的电池都采用深结而不是浅结。浅结电池已成为历史。

PEsC电池的金属化由剥离方法形成Ti-pd接触，然后电镀Ag构成。这种金属化有相当大的厚／宽比和很小的接触面积，因此这种电池可以做到大子83％的填充因子和20．8％（AM1．5）的效率。

（B）钝化发射区和背表面电池（PERC）：铝背面吸杂是PEsC电池的一个关键技术。然而由于背表面的高复合和低反射，它成了限制PESC电池技术进一步提高的主要因素。PERC和PERL电池成功地解决了这个问题。它用背面点接触来代替PEsC电他的整个背面铝合金接触，并用TCA（氯乙烷）生长的110nm厚的氧化层来钝化电他的正表面和背表面。TCA氧化产生极低的界面态密度，同时还能排除金属杂质和减少表面层错，从而能保持衬底原有的少子寿命。由于衬底的高少子寿命和背面金属接触点处的高复合，背面接触点设计成2mm的大间距和2001Lm的接触孔径。接触点间距需大于少子扩散长度以减小复合。这种电池达到了大约700mV的开路电压和22．3％的效率。然而，由于接触点间距太大，串联电阻高，因此填充因子较低。

（C）钝化发射区和背面局部扩散电池（PERL）：在背面接触点下增加一个浓硼扩散层，以减小金属接触电阻。由于硼扩散层减小了有效表面复合，接触点问距可以减小到250µm、接触孔径减小到10µm而不增加背表面的复合，从而大大减小了电他的串联电阻。PERL电池达到了702mV的开路电压和23．5％的效率。PERC和PER1。电池的另一个特点是其极好的陷光效应。由于硅是间接带隙半导体，对红外的吸收系数很低，一部分红外光可以穿透

2电池而不被吸收。理想情况下入射光可以在衬底材料内往返穿过4n次，n为硅的折射率。PER1。电池的背面，由铝在SiO2上形成一个很好反射面，入射光在背表面上反射回正表面，由于正表面的倒金字塔结构，这些反射光的一大部分又被反射回衬底，如此往返多次。Sandia国家实验室的P。Basore博士发明了一种红外分析的方法来测量陷光性能，测得PERL电池背面的反射率大于95％，陷光系数大于往返25次。因此PREL电他的红外响应极高，也特别适应于对单色红外光的吸收。在1．02µm波长的单色光下，PER1。电他的转换效率达到45．1％。这种电池AM0下效率也达到了20．8％。

（D）埋栅电池：UNSW开发的激光刻槽埋栅电池，在发射结扩散后，用激光在前面刻出20µm宽、40µm深的沟槽，将槽清洗后进行浓磷扩散。然后在槽内镀出金属电极。电极位于电池内部，减少了栅线的遮蔽面积。电池背面与PESC相同，由于刻槽会引进损伤，其性能略低于PESC电池。电他效率达到19．6％。

（2）斯但福大学的背面点接触电池（PCC）点接触电他的结构与PER1。电池一样，用TCA生长氧化层钝化电池正反面。为了减少金属条的遮光效应，金属电极设计在电池的背面。电池正面采用由光刻制成的金字塔（绒面）结构。位于背面的发射区被设计成点状，50µm间距，10µm扩散区，5µm接触孔径，基区也作成同样的形状，这样可减小背面复合。衬底采用n型低阻材料（取其表面及体内复合均低的优势），衬底减薄到约100µm，以进一步减小体内复合。这种电他的转换效率在AM1．5下为22．3％。

（3）德国Fraunhofer太阳能研究所的深结局部背场电池（LBSF）

LBSF的结构与PERL电池类似，也采用TCA氧化层钝化和倒金字塔正面结构。由于背面硼扩散一般造成高表面复合，局部铝扩散被用来制作电池的表面接触，2cmX2cm电池电池效率达到23．3％（Voc=700mV，Isc－～41．3mA，FF一0．806）。

+（4）日本sHARP的C一Si／µc-Si异质pp结高效电池

SHARP公司能源转换实验室的高效电池，前面采用绒面织构化，在SiO2钝化层上沉积SiN为A只乙后面用RF-PECVD掺硼的µc一Si薄膜作为背场，用SiN薄膜作为后表面的钝化层，Al层通过SiN上的孔与µcSi薄膜接触。5cmX5cm电他在AM1．5条件下效率达到21．4％（Voc＝669mV，Isc＝40.5mA，FF=0．79）。

（5）我国单晶硅高效电池

天津电源研究所在国家科委“八五”计划支持下开展高效电池研究，其电池结构类似UNSw的V型槽PEsC电池，电池效率达到20．4％。北京市太阳能研究所“九五”期间在北京市政府支持下开展了高效电池研究，电池前面有倒金字塔织构化结构，2cmX2cm电池效率达到了19．8％，大面（5cmX5cm）激光刻槽埋栅电池效率达到了18．6％。二十一世纪光伏材料的发展趋势和展望

90年代以来，在可持续发展战略的推动下，可再生能源技术进入了快速发展的阶段。据专家预测，下世纪中叶太阳能和其它可再生能源能够提供世界能耗的50％。

光伏建筑将成为光伏应用的最大市场

太阳能光伏系统和建筑的完美结合体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视。国际能源组织（IEA）＋ 1991和1997相继两次起动建筑光伏集成计划，获得很大成功，建筑光伏集成有许多优点：①具有高技术、无污和自供电的特点，能够强化建筑物的美感和建筑质量；②光伏部件是建筑物总构成的一部分，除了发电功能外，还是建筑物耐候的外部蒙皮，具有多功能和可持续发展的特征；③分布型的太阳辐射和分布型的建筑物互相匹配；④建筑物的外壳能为光伏系统提供足够的面积；⑤不需要额外的昂贵占地面积，省去了光伏系统的支撑结构，省去了输电费用；③PV阵列可以代替常规建筑材料，从而节省安装和材料费用，例如昂贵的外墙包覆装修成本有可能等于光伏组件的成本，如果安装光伏系统被集成到建筑施工过程，安装成本又可大大降低；①在用电地点发电，避免传输和分电损失（5一10％），降低了电力传输和电力分配的投资和维修成本，建筑光伏集成系统既适用于居民住宅，也适用商业、工业和公共建筑，高速公路音障等，既可集成到屋顶，也可集成到外墙上；既可集成到新设计的建筑上，也可集成到现有的建筑上。光伏建筑集成近年来发展很炔，许多国家相继制定了本国的光伏屋顶计划。建筑自身能耗占世界总能耗的1／3，是未来太阳能光伏发电的最大市场。光伏系统和建筑结合将根本改变太阳能光伏发电在世界能源中的从属地位，前景光明。

PV产业向百兆瓦级规模和更高技术水平发展

目前PV组件的生产规模在5一20Mw／年，下世纪将向百兆瓦级甚至更大规模发展。同时自动化程度、技术水平也将大大提高，电池效率将由现在的水平（单晶硅13％一15％，多晶硅11％一13％）向更高水平（单晶硅18％一20％，多晶硅16％一18％）发展，同时薄膜电池在不断研究开发，这些都为大幅度降低光伏发电 成本提供了技术基础。

下世纪前半期光伏发电将超过核电

专家预计，下世纪前半期的30一50年代，光伏发电将超过核电。1997年世界发电总装机容量约2000GW，其中核电约400GW，约占20％，世界核电目前是收缩或维持，而我国届时核能将发展到约100GW，这就意味着世界光伏发电届时将达到500GW左右。1998年世界光伏发电累计总装机容量800MW，以2040年计算，这要求光伏发电年增长率达16．5％，这是一个很实际的发展速度，前提是光伏系统安装成本至少能和核能相比。PV发电成本下降趋势

美国能源部1996年关于PV联网系统市场价格下降趋势预测表明，每年它将以9％速率降低。1996年pv系统的平均安装成本约7美元／Wp，预计2005年安装成本将降到3美元／Wp，PV发电成本）11美元／kWh；2010年PV发电成本降到6美分／kWh，系统安装成本约1．7美元／Wp。

降低成本可通过扩大规模、提高自动化程度和技术水平、提高电池效率等途径实现。可行性研究指出，500MW／年的规模，采用现有已经实现商业化生产的晶硅技术，可使PV组件成本降低到：欧元左右（其中多晶硅电池组件成本0．91欧元／Wp），如果加上技术改进和提高电池效率等措施，组件平均成本可降低到1美元／Wp。在这个组件成本水平上，加上系统其它部件成本降低，发电成本6美分／kWh是能实现的。考虑到薄膜电池，未来降低成本的潜力更大，因此在下世纪前10一30年把PV系统安装成本降低到与核电可比或更低是完全可能的。

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化工新材料市场缺口下的隐忧

化工新型材料

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机械力诱导自蔓延法制CuInSe2光伏材料

太阳能学报

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李永舫

聚合物太阳电池光伏材料

化学进展

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聚合物太阳电池光伏材料的研究进展

高分子通报

16.张献城

太阳能光伏产业中多晶硅生产与发展研究

科技咨讯

2010第28期 17.刘平，洪锐宾，关丽等

新型有机光伏材料的制备及其光伏性能

材料研究与应用

2010-12

第三篇：深度总结光伏逆变器的工作原理

深度总结光伏逆变器的工作原理

引言

掌握逆变器的工作原理是整个逆变器研发生产过程中的核心，直接关系到逆变器的转换效率，为此无论是光伏圈、厂家还是用户对此都非常关注，关于逆变器的工作原理网上的解答实在是太多，为了让大家对逆变器工作原理有一个完全的了解，欧姆尼克凭借多年的技术经验做了详细的总结，希望对关注的朋友能起到一定的帮助。

逆变器的概念理解

逆变器是将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

逆变器分类详解

１．按逆变器输出交流电能的频率分，可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为５０～６０Ｈｚ的逆变器；中频逆变器的频率一般为４００Ｈｚ到十几ｋＨｚ；高频逆变器的频率一般为十几ｋＨｚ到ＭＨｚ。

２．按逆变器输出的相数分，可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。

３．按照逆变器输出电能的去向分，可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器，称为有源逆变器；凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。

４．按逆变器主电路的形式分，可分为单端式逆变器，推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。

５．按逆变器主开关器件的类型分，可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管（ＩＧＢＴ）逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者，不具备自关断能力，元器件在导通后即失去控制作用，故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类；后者，则具有自关断能力，即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制，故称之为“全控型”，电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管（ＩＧＢＴ）等均属于这一类。

６．按直流电源分，可分为电压源型逆变器（ＶＳＩ）和电流源型逆变器（ＣＳＩ）。前者，直流电压近于恒定，输出电压为交变方波；后者，直流电流近于恒定，输也电流为交变方波。

７．按逆变器输出电压或电流的波形分，可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。

８．按逆变器控制方式分，可分为调频式（ＰＦＭ）逆变器和调脉宽式（ＰＷＭ）逆变器。

９．按逆变器开关电路工作方式分，可分为谐振式逆变器，定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。

１０．按逆变器换流方式分，可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。

逆变器的基本结构

逆变器的直接功能是将直流电能变换成为交流电能，逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。电力电子开关器件的通断，需要一定的驱动脉冲，这些脉冲可能通过改变一个电压信号来调节。产生和调节脉冲的电路。通常称为控制电路或控制回路。逆变装置的基本结构，除上述的逆变电路和控制电路外，还有保护电路、输出电路、输入电路、输出电路等。

逆变器的工作原理

１．全控型逆变器工作原理：为通常使用的单相输出的全桥逆变主电路，交流元件采用ＩＧＢＴ管Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４。并由ＰＷＭ脉宽调制控制ＩＧＢＴ管的导通或截止。

当逆变器电路接上直流电源后，先由Ｑ１１、Ｑ１４导通，Ｑ１、Ｑ１３截止，则电流由直流电源正极输出，经Ｑ１１、Ｌ或感、变压器初级线圈图１－２，到Ｑ１４回到电源负极。当Ｑ１１、Ｑ１４截止后，Ｑ１２、Ｑ１３导通，电流从电源正极经Ｑ１３、变压器初级线圈２－１电感到Ｑ１２回到电源负极。此时，在变压器初级线圈上，已形成正负交变方波，利用高频ＰＷＭ控制，两对ＩＧＢＴ管交替重复，在变压器上产生交流电压。由于ＬＣ交流滤波器作用，使输出端形成正弦波交流电压。

当Ｑ１１、Ｑ１４关断时，为了释放储存能量，在ＩＧＢＴ处并联二级管Ｄ１１、Ｄ１２，使能量返回到直流电源中去。

２．半控型逆变器工作原理：半控型逆变器采用晶闸管元件。改进型并联逆变器的主电路如图４所示。图中，Ｔｈ１、Ｔｈ２为交替工作的晶闸管，设Ｔｈ１先触发导通，则电流通过变压器流经Ｔｈ１，同时由于变压器的感应作用，换向电容器Ｃ被充电到大的２倍的电源电压。按着Ｔｈ２被触发导通，因Ｔｈ２的阳极加反向偏压，Ｔｈ１截止，返回阻断状态。这样，Ｔｈ１与Ｔｈ２换流，然后电容器Ｃ又反极性充电。如此交替触发晶闸管，电流交替流向变压器的初级，在变压器的次级得到交流电。

在电路中，电感Ｌ可以限制换向电容Ｃ的放电电流，延长放电时间，保证电路关断时间大于晶闸管的关断时间，而不需容量很大的电容器。Ｄ１和Ｄ２是２只反馈二极管，可将电感Ｌ中的能量释放，将换向剩余的能量送回电源，完成能量的反馈作用。

逆变器主要技术性能

１．额定输出电压

在规定的输入直流电压允许的波动范围内，它表示逆变器应能输出的额定电压值。对输出额定电压值的稳定准确度一般有如下规定：

（１）在稳态运行时，电压波动范围应有一个限定，例如其偏差不超过额定值的±３％或±５％。

（２）在负载突变（额定负载０％→５０％→１００％）或有其他干扰因素影响的动态情况下，其输出电压偏差不应超过额定值的±８％或±１０％。

２．输出电压的不平衡度

在正常工作条件下，逆变器输出的三相电压不平衡度（逆序分量对正序分量之比）应不超过一个规定值，一般以％表示，如５％或８％。

３．输出电压的波形失真度

当逆变器输出电压为正弦度时，应规定允许的最大波形失真度（或谐波含量）。通常以输出电压的总波形失真度表示，其值不应超过５％（单相输出允许１０％）。

４．额定输出频率

逆变器输出交流电压的频率应是一个相对稳定的值，通常为工频５０Ｈｚ。正常工作条件下其偏差应在±１％以内。

５．负载功率因数

表征逆变器带感性负载或容性负载的能力。在正弦波条件下，负载功率因数为０．７～０．９（滞后），额定值为０．９。

６．额定输出电流（或额定输出容量）

表示在规定的负载功率因数范围内逆变器的额定输出电流。有些逆变器产品给出的是额定输出容量，其单位以ＶＡ或ｋＶＡ表示。逆变器的额定容量是当输出功率因数为１（即纯阻性负载）时，额定输出电压为额定输出电流的乘积。

７．额定输出效率

逆变器的效率是在规定的工作条件下，其输出功率对输入功率之比，以％表示。逆变器在额定输出容量下的效率为满负荷效率，在１０％额定输出容量的效率为低负荷效率。

８．保护

（１）过电压保护：对于没电压稳定措施的逆变器，应有输出过电压防护措施，以使负截免受输出过电压的损害。

（２）过电流保护：逆变器的过电流保护，应能保证在负载发生短路或电流超过允许值时及时动作，使其免受浪涌电流的损伤。

９．起动特性

表征逆变器带负载起动的能力和动态工作时的性能。逆变器应保证在额定负载下可靠起动。

１０．噪声

电力电子设备中的变压器、滤波电感、电磁开关及风扇等部件均会产生噪声。逆变器正常运行时，其噪声应不超过８０ｄＢ，小型逆变器的噪声应不超过６５ｄＢ。

对于大功率光伏发电系统和联网型光伏发电系统逆变器的波形失真度和噪声水平等技术性能也十分重要，在选用离网型光伏发电系统用的逆变器时还应注意以下几点：

（１）应具有足够的额定输出容量和负载能力。逆变器的选用，首先要考虑具有足够的额定容量，以满足最大负荷下设备对电功率的要求。对于以单一设备为负载的逆变器，其额定容量的选取较为简单，当用电设备为纯阻性负载或功率因数大于０．９时，选取逆变器的额定容量为电设备容量的１．１～１．１５倍即可。在逆变器以多个设备为负载时，逆变器容量的选取要考虑几个用电设备同时工作的可能性，即“负载同时系数”。

（２）应具有较高的电压稳定性能。在离网型光伏发电系统中均以蓄电池为储能设备。当标称电压为１２Ｖ的蓄电池处于浮充电状态时，端电压可达１３．５Ｖ，短时间过充电状态可达１５Ｖ。蓄电池带负荷放电终了时端电压可降至１０．５Ｖ或更低。蓄电池端电压的起伏可达标称电压的３０％左右。这就要求逆变器具有较好的调压性能，才能保证光伏发电系统以稳定的交流电压供电。

（３）在各种负载下具有高效率或较高效率。整机效率高是光伏发电用逆变器区别于通用型逆变器的一个显著特点。１０ｋＷ级的通用型逆变器实际效率只有７０％～８０％，将其用于光伏发电系统时将带来总发电量２０％～３０％的电能损耗。因此光伏发电系统专用逆变器在设计中应特别注意减少自身功率损耗，提高整机效率。因此这是提高光伏发电系统技术经济指标的一项重要措施。在整机效率方面对光伏发电专用逆变器的要求是：ｋＷ级以下逆变器额定负荷效率≥８０％～８５％，低负荷效率≥６５％～７５％；１０ｋＷ级逆变器额定负荷效率≥８５％～９０％，低负荷效率≥７０％～８０％。

（４）应具有良好的过电流保护与短路保护功能。光伏发电系统正常运行过程中，因负载故障、人员误操作及外界干扰等原因而引起的供电系统过电流或短路，是完全可能的。逆变器对外电路的过电电流及短路现象最为敏感，是光伏发电系统中的薄弱环节。因此，在选用逆变器时，必须要求具备有良好的对过电流及短路的自我保护功能。

（５）维护方便。高质量的逆变器在运行若干年后，因元器件失效而出现故障，应属于正常现象。除生产厂家需有良好的售后服务系统外，还要求生产厂家在逆变器生产工艺、结构及元器件选型方面具有良好的可维护性。例如，损坏元器件有充足的备件或容易买到，元器件的互换性好；在工艺结构上，元器件容易拆装，更换方便。这样，即使逆变器出现故障，也可迅速恢复正常。

逆变器的使用与维护检修

使用

１．严格按照逆变器使用维护说明书的要求进行设备的连接和安装。在安装时，应认真检查：线径是否符合要求；各部件及端子在运输中有否松动；应绝缘处是否绝缘良好；系统的接地是否符合规定。

２．应严格按照逆变器使用维护说明书的规定操作使用。尤其是：在开机前要注意输入电压是否正常；在操作时要注意开关机的顺序是否正确，各表头和指示灯的指示是否正常。

３．逆变器一般均有断路、过电流、过电压、过热等项目的自动保护，因此在发生这些现象时，无需人工停机；自动保护的保护点，一般在出厂时已设定好，无需再行调整。

４．逆变器机柜内有高压，操作人员一般不得打开柜门，柜门平时应锁死。

５．在室温超过３０℃时，应采取散热降温措施，以防止设备发生故障，延长设备使用寿命。

维护检修

１．应定期检查逆变器各部分的接线是否牢固，有无松动现象，尤其应认真检查风扇、功率模块、输入端子、输出端子以及接地等。

２．一旦报警停机，不准马上开机，应查明原因并修复后再行开机，检查应严格按逆变器维护手册的规定步骤进行。

３．操作人员必须经过专门培训，能够判断一般故障的产生原因，并能进行排除，例如能熟练地更换保险丝、组件以及损坏的电路板等。未经培训的人员，不得上岗操作使用设备。

４．如发生不易排除的事故或事故的原因不清，应做好事故详细记录，并及时通知逆变器生产厂家给予解决。

第四篇：光伏工作总结报告

入职一年，工作总结

尊敬的领导：

还依稀记得去年火辣辣的八月，随着人事一记通知便赶往苏州高创特大家庭的怀抱。恍然，方觉得时光匆匆，不经意间我来到公司已经一年多了。办公桌上的电脑里还存放着这一年来的工作照片和学习笔录，回忆这交织着太多思绪和情感的一年，心中感慨万千。在这一年，客观来说充实而又快乐，紧凑而有意义。无论是作为公司质量安全部的一员去完成体系审核、仪器设备校检，还是作为项目团队的一名工作人员去现场劳作管理，都感受到了公司领导及同事们的关照帮助。在这里，学习了很多很多，更收获了很多很多。回顾：在挫折与关爱中成长

去年的八月，那是美丽的仲夏之季，一群年轻人扬起理想的风帆，开动了梦想的航船。我是幸运的，来到了质量安全部。质量安全部，是一个综合的部门，是一个能够锻炼个人综合能力的部门。新进质量安全部时，部门领导先安排我熟悉质量安全部的工作环境和各方规范要求，随后安排我跟随着公司部门长辈前往联发工业园区进行项目质量安全检查。第一次项目现场实践让我充分认识到作为一名质量安全员的职责和义务，也让我意识到质量安全检查对一个项目的重要性。无论现场作业环境多么艰苦，质量安全部的所有检查人员都身赴第一线，用自己熟知的质量检测手段和检测设备知识去检查现场的接地和支架组件的安装情况，确保了联发工业园区内所有光伏设备的质量和安全。第一次的学习之旅让我信心倍增，总觉得原来一切那么简单。然而在随后的9月阜宁郭墅15MWp农光互补项目上，我第一次来到大型农光互补发电站的建设现场，我茫然了，在各个方面要求都很高的光伏建设现场，我看到了各位专业的师傅和长辈在现场忙来忙去，我都不知道该如何协助别人，自我一度处于失落抑郁。好在整个项目领导和同事对我很是关爱，不仅仅在现场安排每日授课学习，还在工作之余关心我生活各个方面的状态。从初始建设的土建知识到后期二次电气设备要点等，身边的同事都一一耐心讲解，让我一步步走进高创特光伏大家庭博爱的领域。在领导和同事的关心帮助下，我逐步适应了项目生活，也实现了自我工作的价值。项目现场如果是战斗第一线，那公司体系审核相关工作则是后勤保障的竞赛。从项目现场回来后，协助部门长辈完成ISO体系审核及CQC产品认证的工作。体系审核工作涉及到公司的程序执行文件和表单，还包含有公司项目现场的质量安全体系文件。工作内容繁琐枯燥，工作时间持久不断，而部门长辈们却认真细心地完成每一步相关的工作内容，这让我很受感染，也很敬佩。随后的15年底和16年初的体系审核，我学习长辈们的敬业作风和吃苦精神，协助部门完成了一系列的体系审核。就近：团凤的磨练和成长

时光匆匆在前行，也在我的身上留下了痕迹。走在2016年的上半年里，我迎来了湖北黄冈团凤光伏扶贫项目。这不仅仅是一个锻炼自我的机会，也是检验自己一年来成长的时机。以往的种种成长都已过去，而团凤光伏扶贫项目才是让自己真的成为项目一员去拼搏去努力的一战，而在此也简单叙述团凤的收获。现从进度、质量、安全和成本四个控制方面出发将在现场的所遇所想所悟总结出来。

一、施工进度控制方面工作：进场制定团风县光伏发电产业扶贫示范项目施工进度计划。此施工进度计划是各项作业工艺流程合理安排的体现，是对每个节点工期顺延或者不顺延的重要依据，也是抓进度最为实用的依据。施工工期短，进度紧凑已是项目施工进度计划最明显的特征，而项目建设的突发状况也是接连不断。影响因素：（1）项目施工现场的天气（2）项目现场材料进场延误（3）农民工进场阻工（4)电线杆的迁移。项目施工现场在进度控制方面遇到的种种问题还有很多，但是在面对种种难题、多重险关时，项目部的全体人员齐心协力克服一切障碍，力争成功。

二、工程质量的控制方面：工程质量的控制是各项工作的重中之重，也是各项工程成功的保证。控制好现场质量，才能提高效益，确保公司及项目的利润。质量控制重点便抓好以下几个环节：（1）施工源头控制（2）施工材料控制（3）斜梁、横梁、组件等安装（4）电缆铺设、汇流箱、并网柜等安装。因为支架的连接的不牢固会导致汇流箱和逆变器的脱落，或者汇流箱没有按照规范接线这两种情况都有可能导致火灾的发生等。（5）在资料和组织验收方面完整性。自始至终做好资料的收集和整理保存，为每一项工序验收做好准备。验收工作是非常重要的环节，是确保了每一单项工序质量合格的保障。

三、施工安全工作方面控制在施工安全方面要坚决贯彻“安全第一，预防为主”的安全方针。要求施工单位组织安全学习，树立安全意识，进行安全培训，掌握安全技能，严格按照操作规程，特殊工种作业人员必须持证上岗，危险性较大的作业要有专项安全施工方案，切实做到安全施工、文明施工。在施工现场，为了保护现场货物和施工的安全，从施工开始就进行围栏建设，连续两天晚间加班将现场的围栏搭建完成。在围栏和厂区外都挂上高创特安全施工宣传栏，以加强现场安全施工意识。在施工过程中，项目部人员更是对现场施工人员进行安全施工教育，防止施工受伤和现场组件等器材受损。

四、资金使用控制：在所有项目使用费上，项目部所有人员按制度执行，坚决做到报销的合理性、必要性和真实性。项目部申请的每一份资金都为项目和公司做出贡献。今后：在感恩与努力中前行

公司给我提供了一个宝贵的工作机会，一个锻炼能力的良好平台。在公司，领导给予了我长辈般无私的关爱与悉心的指导，同事们给了我无私的帮助与莫大的支持。在这里，真的想对所有帮助我的人说一声感谢。也许前路荆棘遍布，也许未来困难重重，但我始终相信青年之字典，无“困难”之字，青年之口头，无“障碍”之语；惟知跃进，惟知雄飞，惟知其本身自由之精神，奇僻之思想，锐敏之直觉，活泼之生命，以创造环境，征服历史。因此，我在常怀感恩之心的基础上，必须勤于学习，用知识武装自己，用经验充实自己，努力为公司贡献自己的绵薄之力。

以上是自己的一年的工作总结，烦请领导过目，不妥之处，请领导谅解，谢谢！

第五篇：光伏农业政策

2015年农业补贴政策大全，光伏涉农必备！

2015年，国家对农业、农村、农民的政策有非常多的政策，为便于各位朋友把握光伏电站建设农业政策导向，现收集整理2015农业补贴政策大全。

1、种粮直补政策

中央财政将继续实行种粮农民直接补贴，补贴资金原则上要求发放给从事粮食生产的农民，具体由各省级人民政府根据实际情况确定。2014年1月份，中央财政已向各省(区、市)预拨2015年种粮直补资金151亿元。

2、农资综合补贴政策

2015年1月份，中央财政已向各省(区、市)预拨种农资综合补贴资金1071亿元。

3、良种补贴政策

小麦、玉米、大豆、油菜、青稞每亩补贴10元。其中，新疆地区的小麦良种补贴15元;水稻、棉花每亩补贴15元;马铃薯一、二级种薯每亩补贴100元;花生良种繁育每亩补贴50元、大田生产每亩补贴10元。

4、农机购置补贴政策

中央财政农机购置补贴资金实行定额补贴，即同一种类、同一档次农业机械在省域内实行统一的补贴标准。

5、农机报废更新补贴试点政策

农机报废更新补贴标准按报废拖拉机、联合收割机的机型和类别确定，拖拉机根据马力段的不同补贴额从500元到1、1万元不等，联合收割机根据喂入量(或收割行数)的不同分为3000元到1、8万元不等。

6、新增补贴向粮食等重要农产品、新型农业经营主体、主产区倾斜政策

国家将加大对专业大户、家庭农场和农民合作社等新型农业经营主体的支持力度，实行新增补贴向专业大户、家庭农场和农民合作社倾斜政策。

7、提高小麦、水稻最低收购价政策

2014年生产的小麦(三等)最低收购价提高到每50公斤118元，比2013年提高6元，提价幅度为5、4%;2014年生产的早籼稻(三等，下同)、中晚籼稻和粳稻最低收购价格分别提高到每50公斤135元、138元和155元，比2013年分别提高3元、3元和5元，提价幅度分别为2、3%、2、2%和3、3%。2015年，继续执玉米、油菜籽、食糖临时收储政策。

8、产粮(油)大县奖励政策

常规产粮大县奖励标准为500-8000万元，奖励资金作为一般性转移支付，由县级人民政府统筹使用，超级产粮大县奖励资金用于扶持粮食生产和产业发展。在奖励产粮大县的同时，中央财政对13个粮食主产区的前5位超级产粮大省给予重点奖励，其余给予适当奖励，奖励资金由省级财政用于支持本省粮食生产和产业发展。油菜籽增加奖励系数20%，大豆已纳入产粮大县奖励的继续予以奖励;入围县享受奖励资金不得低于100万元，奖励资金全部用于扶持油料生产和产业发展。

9、农产品目标价格政策

2015年，启动东北和内蒙古大豆、新疆棉花目标价格补贴试点，探索粮食、生猪等农产品目标价格保险试点，开展粮食生产规模经营主体营销贷款试点。

10、农业防灾减灾稳产增产关键技术补助政策

中央财政安排农业防灾减灾稳产增产关键技术补助60、5亿元，在主产省实现了小麦“一喷三防”全覆盖。

11、深入推进粮棉油糖高产创建支持政策

2013年，中央财政安排专项资金20亿元，在全国建设12500个万亩示范片，并选择5个市(地)、81个县(市)、600个乡(镇)开展整建制推进高产创建试点。2015年，国家将继续安排20亿元专项资金支持粮棉油糖高产创建和整建制推进试点，并在此基础上开展粮食增产模式攻关，集成推广区域性、标准化高产高效技术模式，辐射带动区域均衡增产。

12、测土配方施肥补助政策

2015年，中央财政安排测土配方施肥专项资金7亿元。2015年，农作物测土配方施肥技术推广面积达到14亿亩;粮食作物配方施肥面积达到7亿亩以上;免费为1、9亿农户提供测土配方施肥指导服务，力争实现示范区亩均节本增效30元以上。

13、土壤有机质提升补助政策

2015年，中央财政安排专项资金8亿元，继续在适宜地区推广秸秆还田腐熟技术、绿肥种植技术和大豆接种根瘤菌技术，同时，重点在南方水稻产区开展酸化土壤改良培肥综合技术推广，在北方粮食产区开展增施有机肥、盐碱地严重地区开展土壤改良培肥综合技术推广。

14、做大做强育繁推一体化种子企业支持政策

农业部将会同有关部委继续加大政策扶持力度，推进育繁推一体化企业做大做强。一是强化项目支持。二是推动科技资源向企业流动。三是优化种业发展环境。

15、农产品追溯体系建设支持政策

经国家发改委批准，农产品质量安全追溯体系建设正式纳入《全国农产品质量安全检验检测体系建设规划(2011-2015年)》，总投资4985万元，专项用于国家农产品质量安全追溯管理信息平台建设和全国农产品质量安全追溯管理信息系统的统一开发。

16、农业标准化生产支持政策

中央财政继续安排2340万财政资金补助农业标准化实施示范工作，在全国范围内，依托“三园两场”、“三品一标”集中度高的县(区)创建农业标准化示范县44个。

17、国家现代农业示范区建设支持政策

对农业改革与建设试点示范区给予1000万元左右的奖励。力争国家开发银行、中国农业发展银行今年对示范区建设的贷款余额不低于300亿元。

18、农村改革试验区建设支持政策

2015年的农村改革试验区工作，以启动第二批农村改革试验区和试验项目、组织召开农村改革试验区工作交流会、完成改革试验项目中期评估三大工作为重点。

19、农产品产地初加工支持政策

2015年，将继续组织实施农产品产地初加工补助项目，按照不超过单个设施平均建设造价30%的标准实行全国统一定额补助。

20、开展农业资源休养生息试点政策

规划中的农业环境治理措施主要包括：

一是开展耕地重金属污染治理。

二是开展农业面源污染治理。

三是开展地表水过度开发和地下水超采治理。

四是开展新一轮退耕还林还草。在25度以上陡坡耕地、严重沙化耕地和15-25度重要水源地实行退耕。

五是开展农牧交错带已垦草原治理。

六是开展东北黑土地保护。

七是开展湿地恢复与保护。

21、开展村庄人居环境整治政策

推进新一轮农村环境连片整治，重点治理农村垃圾和污水。规模化畜禽养殖区和居民生活区的科学分离，引导养殖业规模化发展，支持规模化养殖场畜禽粪污综合治理与利用。引导农民开展秸秆还田和秸秆养畜，支持秸秆能源化利用设施建设。

22、培育新型职业农民政策

2015年，农业部将进一步扩大新型职业农民培育试点工作，使试点县规模达到300个，新增200个试点县，每个县选择2-3个主导产业，重点面向专业大户、家庭农场、农民合作社、农业企业等新型经营主体中的带头人、骨干农民。

23、基层农技推广体系改革与示范县建设政策

2015年，中央财政安排基层农技推广体系改革与建设补助项目26亿元，基本覆盖全国农业县。

24、阳光工程政策

2015年，国家将继续组织实施农村劳动力培训阳光工程，以提升综合素质和生产经营技能为主要目标，对务农农民免费开展专项技术培训、职业技能培训和系统培训。

25、培养农村实用人才政策

2015年依托培训基地举办117期示范培训班，通过专家讲课、参观考察、经验交流等方式，培训8700名农村基层组织负责人、农民专业合作社负责人和3000名大学生村官。选拔50名左右优秀农村实用人才，每人给予5万元的资金资助。

26、加快推进农业转移人口市民化政策

十八届三中全会明确提出要推进农业转移人口市民化，逐步把符合条件的农业转移人口转为城镇居民。政策措施主要包括三个方面：一是加快户籍制度改革。二是扩大城镇基本公共服务覆盖范围。三是保障农业转移人口在农村的合法权益。

27、发展新型农村合作金融组织政策

2015年，国家将在管理民主、运行规范、带动力强的农民合作社和供销合作社基础上，培育发展农村合作金融，选择部分地区进行农民合作社开展信用合作试点，丰富农村地区金融机构类型。国家将推进社区性农村资金互助组织发展，这些组织必须坚持社员制、封闭性原则，坚持不对外吸储放贷、不支付固定回报。国家还将进一步完善对新型农村合作金融组织的管理体制，明确地方政府的监管职责，鼓励地方建立风险补偿基金，有效防范金融风险。

28、农业保险支持政策

对于种植业保险，中央财政对中西部地区补贴40%，对东部地区补贴35%，对新疆生产建设兵团、中央单位补贴65%，省级财政至少补贴25%。对能繁母猪、奶牛、育肥猪保险，中央财政对中西部地区补贴50%，对东部地区补贴40%，对中央单位补贴80%，地方财政至少补贴30%。对于公益林保险，中央财政补贴50%，对大兴安岭林业集团公司补贴90%，地方财政至少补贴40%;对于商品林保险，中央财政补贴30%，对大兴安岭林业集团公司补贴55%，地方财政至少补贴25%。中央财政农业保险保费补贴政策覆盖全国，地方可自主开展相关险种。

29、村级公益事业一事一议财政奖补政策

村级公益事业一事一议财政奖补，是对村民一事一议筹资筹劳建设项目进行奖励或者补助的政策。

30、扶持家庭农场发展政策

推动落实涉农建设项目、财政补贴、税收优惠、信贷支持、抵押担保、农业保险、设施用地等相关政策，帮助解决家庭农场发展中遇到的困难和问题。

31、扶持农民合作社发展政策

2015年，除继续实行已有的扶持政策外，农业部将按照中央的统一部署和要求，配合有关部门选择产业基础牢、经营规模大、带动能力强、信用记录好的合作社，按照限于成员内部、用于产业发展、吸股不吸储、分红不分息、风险可掌控的原则，稳妥开展信用合作试点。

32、发展多种形式适度规模经营政策

对有条件的地方，可对流转土地给予奖补。

33、健全农业社会化服务体系政策

明确政府购买社会化服务的具体内容、衡量标准和运作方式，提出支持具有资质的经营性服务组织从事农业公益性服务的具体政策措施。

34、完善农村土地承包制度政策

2015年，选择三个省作为整省推进试点，其他省(区、市)至少选择1个整县推进试点。

35、推进农村产权制度改革政策

根据1号文件的要求，国家有关部门将深入研究新型集体经济组织主体地位、产权交易、股权的有偿退出和抵押、担保、继承等重大问题。

36、农村、农垦危房改造政策

2015计划完成农村危房改造任务260万户左右。拟按照东、中、西部垦区每户补助6500元、7500元、9000元的标准，改造农垦危房24万户;同时按照中央投资每户1200元的补助标准，支持建设农垦危房改造供暖、供水等配套基础设施建设。