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0.3～2W的太阳能庭院灯，大到MW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。本文将简要介绍光伏系统结构，并重点介绍其功率计算方法。

1、光伏系统组成

一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。



直流负载光伏系统



光伏发电系统原理方框图

光伏系统中的几个主要部件：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式，但是其基本原理大同小异。

2、太阳能电池组件功率计算方法

硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率WP。太阳能发电功率量值取决于负载24h所能消耗的电力H(WH)，由负载额定电源与负载24h所消耗的电力，决定了负载24h消耗的容量P(AH)，再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响，计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。

由负载额定电源，选取蓄电池公称电压，由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF(V)，再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT(v)及反充二极管P-N结的压降VD(V)所造成的影响，则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V)，由太阳电池阵列工作电源IP(A)与工作电压VP(V)，便可决定平板式太阳能板发电功率WPW，从而设计出太阳能板容量，由设计出的容量WP与太阳能电池阵列工作电压VP，确定硅电池平板的串联块数与并联组数。

太阳能电池阵列的具体设计步骤如下：

1、计算负载24h消耗容量P。

P=H/V

H——负载24小时消耗的电力（WH，瓦˙时）

V——负载额定电源

2、选定每天日照时数T(H)。

3、计算太阳能阵列工作电流。

IP=P(1+Q)/T

Q——按阴雨期富余系数，Q=0.21～1.00

4、确定蓄电池浮充电压VF。

镉镍(GN)和铅酸(CS)蓄电池的单体浮充电压分别为1.4～1.6V和2.2V。

5、太阳能电池温度补偿电压VT。

VT=2.1/430(T-25)VF

6、计算太阳能电池阵列工作电压VP。

VP=VF+VD+VT

其中VD=0.5～0.7

约等于VF

7、太阳电池阵列输出功率WP，平板式太阳能电板。

WP=IP×VP

8、根据VP、WP在硅电池平板组合系列表格，确定标准规格的串联块数和并联组数。

另外，交流系统或并网系统还要考虑逆变器转换效率、其他功率损耗等。

生产流程
步单片焊接：将电池片焊接互联条（涂锡铜带），为电池片的串联做准备.
第二步串联焊接：将电池片按照一定数量进行串联。
第三步叠层：将电池串继续进行电路连接，同时用玻璃、EVA胶膜、TPT背板将电池片保护起来。
第四步层压： 将电池片和玻璃、EVA胶膜、TPT背板在一定的温度、压力和真空条件下粘结融合在一起。
第五步装框： 用铝边框保护玻璃，同时便于安装。
第六步清洗 ： 保证组件外观。
第七步电性能测试：测试组件的绝缘性能和发电功率
后包装入库。
性能参数编辑
电气特性
太阳能电池板组件
太阳能电池板组件
短路电流温度系数：±0.05%℃
开路电压温度系数：-0.33%℃
功率温度系数：-0.23%℃
工作电流温度系数：+0.08%℃
工作电压温度系数：-0.33%℃
大系统电压：1000V
绝缘系数：≥100MOhm
击穿电压：AC 2000V，DC 3000V
抗风力系数
60m/s(200kg/sq.m)
抗压能力
100Kg/㎡
耐撞击系数
能承受227g钢球从1m高掉下的撞击
环境温度
±45℃
良好耐候性
防风，防冰雹
发电原理编辑
晶体硅n/p型太阳电池的工作原理：当p型半导体与n型半导体紧密结合连成一块时，在两者的交界面处就形成p－n结。当光电池被太阳光照射时，在p－n结两侧形成了正、负电荷的积累，产生了光生电压，形成了内建电场，这就是“光生伏应”。从理论上讲，此时，若在内建电场的两侧面引出电极并接上适当负载，就会形成电流，负载上就会得到功率。太阳能电池组件就是利用半导体材料的电子学特性实现P－V转换的固体装置。
测试条件编辑
测试原理
测试系统的工作原理是：当闪光照到被测电池上时，用电子负载控制太阳电池中电流变化，测出电池的伏安特性曲线上的电压和电流，温度，光的辐射强度，测试数据送入微机进行处理并显示、打印出来。
测试工具
太阳电池组件测试仪，AAA级太阳能电池组件测试仪
测试标准（环境）：辐照度 1000 W/m2，环境温度25 °C, AM=1.5；功率公差范围： ± 3%）
测试参数
大可测组件电池尺寸：1100mm*2000mm
光源：高能脉冲氙灯
光强可调范围：70—120W/C㎡
光管寿命：≥300000次
光均匀度：±3%
测量范围和精度：电压 0~30V ±0.1% 0~60V ±0.1%
电流 0~2A ±0.1% 0~20A ±0.1%
测量误差：≤2%
重复测量误差：±1%
标准系统配置：卧式测试台+PC机+专用测试软件
电源要求：220V/50Hz/2KW
重量：320Kg
外形尺寸：850mm*1500mm*2460mm

1、 将正极 MC4 端子（红）的圆形端子与测试仪正极圆柱端子（红）连接；

测试功率小于 200W，测试时间≤60s；

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