太阳能光伏发电ppt

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1、1电子部—陈生启2015.3.8太阳能光伏发电技术2一、太阳能概述二、太阳能电池的基本原理三、太阳能光伏发电系统本课程学习提要3一、太阳能概述太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kW/m2。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达1.73×1014kW。太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨标准煤。4地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是一、太阳能概述地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是

2、远古以来贮存下来的太阳能。5广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。一、太阳能概述6太阳能特点太阳能利用历史太阳能利用方式太阳能发电的方式太阳能光伏发电历史和现状太阳能光伏发电的优缺点一、太阳能概述71.太阳的构造太阳的结构共分七层：（1）内核（5）反变层（2）辐射输能区（6）色球层（3）对流区（7）日冕（4）光球层一、太阳能概述一、太阳能特点8太阳的构造一、太阳能概述9太阳的构造10（1）

3、内核在太阳平均半径23%（0.23R）的区域内是太阳的内核，其温度约为8×106～4×107K，密度为水的80～100倍，占太阳全部质量的40%，总体积的15%。这部分产生的能量占太阳产生总能量的90%。氢聚合时放出γ射线，当它经过较冷区域时由于消耗能量，波长增长，变成X射线或紫外线及可见光。一、太阳能概述1.太阳的构造11太阳X射线照片一、太阳能概述12（2）辐射输能区从0.23～0.7R的区域称为“辐射输能区”，温度降到1.3×105K，密度下降为0.079g/cm3。（3）对流区0.7～1.0R之间称为“对流区”，温度下降到5

4、×103K，密度下降到10-8g/cm3。一、太阳能概述1.太阳的构造13（4）光球层太阳的外部是一个光球层，它就是人们肉眼所看到的太阳表面，其温度为5762K，厚约500km，密度为10-6g/cm3，它是由强烈电离的气体组成，太阳能绝大部分辐射都是由此向太空发射的。光球表面有颗粒状结构--“米粒组织”。光球上亮的区域叫光斑，暗的黑斑叫太阳黑子，太阳黑子的活动具有平均11.2年的周期。一、太阳能概述1.太阳的构造14一、太阳能概述15太阳黑子一、太阳能概述16一张日食的照片（太阳黑子）一、太阳能概述17（5）反变层光球外面分布着不

5、仅能发光，而且几乎是透明的太阳大气，称之为“反变层”，它是由极稀薄的气体组成，厚约数百公里，它能吸收某些可见光的光谱辐射。一、太阳能概述1.太阳的构造18（6）色球层“反变层”的外面是太阳大气上层，称之为“色球层”，厚约1～1.5×104km，大部分由氢和氦组成。（7）日冕“色球层”外是伸入太空的银白色日冕，温度高达1百万度，高度有时达几十个太阳半径。一、太阳能概述1.太阳的构造19太阳色球照片一、太阳能概述20太阳日冕。SOHO探测器拍摄。一、太阳能概述21太阳高温大气一、太阳能概述22太阳日冕摄于1991年7月11日日全食时一、

6、太阳能概述23太阳日冕4英寸折射望远镜摄于1998年2月一、太阳能概述24太阳日冕1998年8月11日摄于土耳其东部的Haza湖岸一、太阳能概述25从太阳的构造可见，太阳并不是一个温度恒定的黑体，而是一个多层的有不同波长发射和吸收的辐射体。不过在太阳能利用中通常将它视为一个温度为6000K，发射波长为0.3～3μm的黑体。一、太阳能概述1.太阳的构造26太阳常数昼夜是由于地球自转而产生的，而季节是由于地球的自转轴与地球围绕太阳公转的轨道的转轴呈23°27′的夹角而产生的。2.太阳辐射的特性一、太阳能概述27由于地球以椭圆形轨道绕太阳

7、运行，太阳与地球之间的距离不是一个常数，而且一年里每天的日地距离也不一样。众所周知，某一点的辐射强度与距辐射源的距离的平方成反比，这意味着地球大气上方的太阳辐射强度会随日地间距离不同而异。太阳常数一、太阳能概述2.太阳辐射的特性28然而，由于日地间距离太大（平均距离为1.5×108km），所以地球大气层外的太阳辐射强度几乎是一个常数。因此人们就采用所谓“太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射强度。它是指平均日地距离时，在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。太阳常数一、太阳能概述2.太阳辐射的特性29近年来

8、通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为1353w/m2。一年中由于日地距离的变化所引起太阳辐射强度的变化不超过3.4%。太阳常数一、太阳能概述2.太阳辐射的特性301977年日全食一、太阳能概述311994年日全食一、太阳能概述32