光伏发电实训系统物理实验报告（大学物理光电效应实验报告）

太阳能光伏电池实验误差分析，求解答！

(1)优点

太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此，与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比，光伏发电是一种更具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术，具有以下主要优点。

①太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。

②太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。

③光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80％以上，技术开发潜力巨大。

④光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。

⑤光伏发电过程不需要冷却水，可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合，构成光伏建筑一体化发电系统，不需要单独占地，可节省宝贵的土地资源。

⑥光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，基本上可实现无人值守，维护成本低。

⑦光伏发电系统工作性能稳定可靠，使用寿命长(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可长达20～35年。在光伏发电系统中，只要设计合理、选型适当，蓄电池的寿命也可长达10～15年。

⑧太阳能电池组件结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装。光伏发电系统建设周期短，而且根据用电负荷容量可大可小，方便灵活，极易组合、扩容。

太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能光伏发电与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用电的独立太阳能发电系统，这些特点是其他电源无法比拟的。

(2)缺点

当然，太阳能光伏发电也有它的不足和缺点，归纳起来有以下几点。

①能量密度低。尽管太阳投向地球的能量总和极其巨大，但由于地球表面积也很大，而且地球表面大部分被海洋覆盖，真正能够到达陆地表面的太阳能只有到达地球范围太阳辐射能量的10％左右，致使在陆地单位面积上能够直接获得的太阳能量较少。通常以太阳辐照度来表示，地球表面辐照度更高值约为1.2kw／㎡，且绝大多数地区和大多数日照时间内都低于1kw／㎡。太阳能的利用实际上是低密度能量的收集、利用。

②占地面积大。由于太阳能能量密度低，这就使得光伏发电系统的占地面积会很大，每10kw光伏发电功率占地约需100㎡，平均每平方米面积发电功率为100w。随着光伏建筑一体化发电技术的成熟和发展，越来越多的光伏发电系统可以利用建筑物、构筑物的屋顶和立面，将逐渐克服光伏发电占地面积大的不足。

③转换效率低。光伏发电的最基本单元是太阳能电池组件。光伏发电的转换效率指光能转换为电能的比率。目前晶体硅光伏电池转换效率为13％～17％，非晶硅光伏电池只有5％～8％。由于光电转换效率太低，从而使光伏发电功率密度低，难以形成高功率发电系统。因此，太阳能电池的转换效率低是阻碍光伏发电大面积推广的瓶颈。

④间歇性工作。在地球表面，光伏发电系统只能在白天发电，晚上不能发电，除非在太空中没有昼夜之分的情况下，太阳能电池才可以连续发电，这与人们的用电需求不符。

⑤受气候环境因素影响大。太阳能光伏发电的能源直接来源于太阳光的照射，而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大，长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。另外，环境因素的影响也很大，比较突出的一点是，空气中的颗粒物(如灰尘)等沉落在太阳能电池组件的表面，阻挡了部分光线的照射，这样会使电池组件转换效率降低，从而造成发电量减少甚至电池板的损坏。

⑥地域依赖性强。地理位置不同，气候不同，使各地区日照资源相差很大。光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区，其效果才会好。

⑦系统成本高。由于太阳能光伏发电的效率较低，到目前为止，光伏发电的成本仍然是其他常规发电方式(如火力和水力发电)的几倍，这是制约其广泛应用的最主要因素。但是也应看到，随着太阳能电池产能的不断扩大及电池片光电转换效率的不断提高，光伏发电系统的成本也下降得非常快。太阳能电池组件的价格几十年来已经从最初的每瓦70多美元下降至目前的每瓦2美元左右。

⑧晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗。晶体硅电池的主要原料是纯净的硅。硅是地球上含量仅次于氧的元素，主要存在形式是沙子(sio2)。从硅砂一步步变成纯度为99.9999％以上的晶体硅，要经过多道化学和物理工序的处理，不仅要消耗大量能源，还会造成一定的环境污染。

有关光伏材料加工及应用的职业生涯规划书范文

光伏材料加工与应用专业毕业生简历教育经历：毕业院校江西太阳能科技职业学院就读专业光伏材料加工与应用 主修课程 太阳能光伏概论、太阳能电池材料、太阳电池材料制备工艺及检测、电子电工基础、太阳能光伏发电系统设计及应用实例、太阳能光伏照明技术与应用、硅材料检测技术、薄膜太阳能电池、材料加工设备概论、电气控制与plc、机械设计基础、autocad2014机械制图基础教程等教育培训与掌握技能：2014年6月在学校实验室进行了与光伏有关的各项实验操作训练2014年10月通过自学c语言，并通过了计算机二级考试通过自学并能对51、pic单片机进行编程操作和使用dxp2014进行原理图、pcb的绘制，以及对各种常用电子元器件和传感器的熟练使用。2014年3月至4月参加了江西省第八届亚龙杯技能比赛的培训，并参加了江西省第八亚龙杯机电一体化安装与调试的技能大赛，并能灵活三菱plc和mcgsc触摸屏组态软件的编程操作2014年4月至6月参加了全国【光伏发电系统设计与调试】高职组技能大赛培训，期间掌握了光伏系统设计中的各个环节设计及操作，并学习了与其有关的ge plc、power9000、单片机、数字电表的调节、光伏系统的安装调试，cad等软件和技能。2014年7月至9月在江西开昂新能源科技股份有限公司研发中心学习，协助其他工程师的工作，对部分样品产品的电子部分安装、测试和部分产品说明书的编写。2014年9月至今在江西省新余市民用建筑工程能效测评中心工作，在这主要是对太阳能热水器工程进行性能测试实验，并在这学会了各种集热系统和工程的测试 *** 、国家标准以及施工 *** 与安装与调试 。在校期间所任职务情况：2014年至今担任班级学习委员；主要负责同学学习及活动的开展自我评价：我充满了自信，勤奋好学，自学能力强，对待工作热情，积极向上，勤于思考，稳重、待人热情、真诚，工作认真负责，积极主动，能吃苦耐劳。实际动手能力和团体协作精神，能迅速的适应各种环境，并融合其中。接受新事物能力强，具有良好的人际关系及团队合作精神。专业方面：对光伏专业有了系统的认识，掌握了牢固的理论知识，并结合实际进行了有关光伏知识的扩展实践。在电子电气自动化方面的理论与实践知识有所掌握以及在太阳能热水工程的检测，系统设计，施工，安装也有所掌握。所获证书奖励：2014年6月获得了全国职业院校【光伏发电系统设计与调试】高职组技能大赛三等奖2014年4月江西省第八届亚龙杯技能大赛机电一体化安装与调试组优秀奖2014年12月获得本校象棋大赛优秀奖2014年获得国家助学金求职信条：能力决定价值！细节决定成败！ 求职意向：光伏发电系统、太阳能应用产品、太阳能热水系统工程和检测有关的各类岗位及与电子电器类和自动控制的有关岗位。第五篇：光伏材料加工及应用专业发展改革方案光伏材料加工及应用专业发展改革方案 一、专业设置和专业培养目标

根据国家新能源政策的战略部署，符合光伏结构调整的市场要求，并根据缺问题，紧贴区域经济发展和社会需求，我院创新专业设置，致力于“师资队伍、实训基地、课程建设、就业基地”四大质量工程建设，全面深化教学改革，推进素质教育，努力提升教学质量，全力打造光伏专业品牌，以培养光伏发材料加工及应用专业方面的实用性人才。

1、社会需求分析

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。

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。 *** 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、 *** 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2014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2014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。

中国的光伏生产产业虽然已经是世界之一，但光伏发电的研究还有很大的空间，毕竟发电率还不是很高。所以这就给我们留下了很大的发展空间。

太阳能电池发电效率之所以低，是因为85%的光能都转化为热浪费掉了。只要能有效的抑制太阳电池内载子和声子的能量交换，就能有效的避免太阳电池内无用的热能的产生，大幅地提高太阳电池的效率，甚至达到超高效率的运作。如果成功了，一定会将人类带入一个崭新的时代！

2、培养目标

1．培养目标

本专业培养德、智、体、美、劳全面发展，具有现代企业意识，适应经济建设发展需要，掌握光伏产业链中太阳能光电建设工程及各种应用产品基础理论知识、基本 *** 和基本技能，动手能力强、素质高,在太阳能光电工程、新能源光电应用技术转换、储存及相关领域从事生产运行、技术管理、产品检测与质量控制等工业的高级应用型专门人才。

2．基本要求

①熟悉本专业所需外语知识，通过大学生英语应用能力a级考试。

②具有本专业所必需的计算机应用的初步能力，通过国家计算机一级等级考试。

③具备一定的政治理论素养和法律知识，具有良好的职业道德素养、健康的体魄和一定的人文和艺术素养。

④掌握半导体物理与器件、硅材料科学与技术、光伏技术与工艺等学科的基础理论和基本知识。

⑤掌握光伏材料生产操作、设备的运行和维护、材料产品分析检测、材料产品质量控制的基本技术。

⑥具备在光伏材料及相关领域从事设计、生产、管理的基本能力。

⑦熟悉光伏产业特别是晶态硅工业有关的方针、政策和法规，了解光伏材料行业发展的现状、动态和前景，具有一定的光伏材料特别是晶体硅生产组织管理的能力。

二、课程体系和结构

专业课程体系和结构的合理、科学与否关系到专业培养目标能否实现。我们在制订专业教学计划、设计开设的课程时考虑了以下几个因素：之一、学院的办学层次、办学条件、办学环境。第二、外语专业课与法律专业课的恰当比例。第三、知识传授与能力培养的关系。第四、学生知识结构与市场需求的关系。

我系在教学过程中，本着实事求是的态度，遵循“三个结合”（即素质教育与业务培养相结合、知识传授与能力培养相结合、教学与科研相结合）的指导思想，建立了由公共基础课、专业必修课、选修课、综合实训课和讲座课构成的科学、合理、完整的课程体系。

主干学科：光伏材料及应用

三、课程建设

人才培养的质量是高职院校的能否存在的关键，而课程的质量是这条生命线的核心环节。课程教学既是决定一所学校人才培养中教学质量和水平的最基本标志，又是学校科研、师资和管理水平等诸多因素的综合体现。因而，开展课程建设工作是提高教学质量和实施教学改革的需要，也是我院建设高水平高职院校的需要。

我系课程建设的目标之一：将本专业的光伏组件工艺确定为精品课程。为实现这一目标，我们力求做到：

1、培养和引进职称结构、年龄结构及学历结构都符合精品课程基本要求的师资队伍。

2、教学内容具有先进性、合理性、科学性；

3、 使学生掌握与光伏生产设备相关的理论知识；

4、使学生掌握不同光伏生产设备的工艺流程，让学生在掌握知识的同时也了解社会的真正需求。

5、 使学生了解动不同光伏生产设备的安装、调试流程，了解设备保养以及简单故障处理的 *** 。

（二）教材建设

教材要符合“三个面向”的要求，所用教材必须与教育部对有关高职高专院校的要求一致，同时要考虑学生的实际情况，做到实事求是，体现理论联系实际的原则。由于教育部对高职高专院校的英语专业还没有统一的教材，所以新能源工程学院一直积极鼓励任课教师编写适合高职学生需要的专业教材，现本专业教师已经开始搜集相关资料，同时也提倡教师推荐选用其他院校的优秀教材。无论是编写教材，还是选用教材，首先要根据本专业学生的实际水平来 定，同时还要严把教材质量关。

（三）考核办法

（1）考核应以形成性考核为主，可以根据不同课程的特点和要求采取笔试、口试、实操、作品展示、成果汇报等多种方式进行考核。

（2）考核要以能力考核为核心，综合考核专业知识、专业技能、 *** 能力、职业素质、团队合作等方面。

（3）各门课程应根据课程的特点和要求，对采取不同方式、对各个不同方面进行考核的结果，通过一定的加权系数评定课程最终成绩。

光伏发电系统工作原理

太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。

光伏发电方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。

太阳能电池基本特性测定实验实验总结

如下：

在实际的太阳能电池中，太阳能电池本身还有电阻，一类是由于导体材料的体电阻、金属电极与半导体材料的接触电阻、扩散层横向电阻以及金属电极本身的电阻四个部分产生的串联电阻Rs，Rs通常小于1Q。

另一类是由于电池表面污染、半导体晶体缺陷引起的边缘漏电或耗尽区内的复合电流等原因产生的旁路电阻Rsh，一般为几千欧姆。

介绍

太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。

太阳能电池根据所用材料的不同，可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。

太阳能电池基本特性测定实验误差分析

误差分析:

一、系统误差:

1、电流表与电压表内阻以及导线内阻接触电阻对实验的影响；

2、最小二乘法拟合中对I0的忽略导致的误差；

3、因为导线的接入导致遮光罩没有完全密封；

4、万用表及变阻箱造成的误差；

5、导线的接入电阻。

二、随机误差:

1、万用表读数不稳定；

2、导线的接入电阻；

3、温度及电源电压的频繁波动；

4、实验台面有微小振动导致光强并不恒定；

5、光源自身功率并非绝对恒定造成的误差。

太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，缩写为PV），简称光伏。

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

扩展资料：

基本特性

太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电环保电池的伏安特性三个基本特性。具体解释如下

1、太阳能电池的极性

硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构，P+和N+，表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型;N和P，表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。

2、太阳电池的性能参数

太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、更大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。

3　太阳能电池的伏安特性

P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时，能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。

能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg，小于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此，在太阳能电池的设计和制造过程中，必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。

参考资料：

百度百科-太阳能电池