Σύνθεση και αρχή του συστήματος παροχής ηλιακής ενέργειας

1) Φωτοβολταϊκά πάνελ: η κύρια δύναμη μετατροπής της φωτεινής ενέργειας
Τα φωτοβολταϊκά πάνελ στο σύστημα παροχής ηλιακής ενέργειας είναι συνήθως κατασκευασμένα από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, άμορφο πυρίτιο, αρσενικό γάλλιο, σελενικό γάλλιο, ίνδιο χαλκού,κλπ.Για παράδειγμα, το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο είναι ένας μοναδικός κρύσταλλος πυριτίου με μια ουσιαστικά πλήρη δομή πλέγματος.Είναι ένα καλό υλικό ημιαγωγών με σχετικά υψηλή αποτελεσματικότητα μετατροπής φωτοηλεκτρικού ρεύματος.Η διαδικασία παραγωγής του πολυκρυσταλλικού πυριτίου είναι παρόμοια με εκείνη του μονοκρυσταλλικού πυριτίου, αλλά η photoelectric αποδοτικότητα μετατροπής είναι ελαφρώς χαμηλότερη.το άμορφο πυρίτιο ανήκει στο άμορφο πυρίτιο, τα οποία είναι καφέ-μαύρα ή γκρίζα-μαύρα μικροκρυστάλλια με χαμηλή καθαρότητα, αλλά καλή αδύναμη φωτεινή απόδοση· το αρσενικό του γαλλίου χρησιμοποιείται επίσης σε φωτοβολταϊκά πάνελ ως σημαντικό υλικό ημιαγωγών·το σελενίδιο του χαλκού ινδίου του γαλλίου χρησιμοποιείται κυρίως σε σύνθετα ηλιακά κύτταρα λεπτής ταινίας, όπως τα ηλιακά κύτταρα δεύτερης γενιάς.

Ταυτόχρονα, συχνά υπάρχει μια ειδική επικάλυψη στην επιφάνεια των φωτοβολταϊκών πάνελ, η οποία χρησιμοποιείται για να μειώσει την αντανάκλαση του ηλιακού φωτός, να απορροφήσει όσο το δυνατόν περισσότερη φωτεινή ενέργεια,και βελτίωση της αποτελεσματικότητας εκμετάλλευσης της φωτεινής ενέργειαςΌταν εκτίθενται στο ηλιακό φως, τα υλικά ημιαγωγών στα φωτοβολταϊκά πάνελ διαδραματίζουν βασικό ρόλο.όταν η ενέργεια του φωτονίου στο ηλιακό φως λάμπει στον ημιαγωγό, θα διεγείρει τα ηλεκτρόνια στο ημιαγωγό, προκαλώντας το να πηδήξει από την ζώνη βαλενσίας στην ζώνη αγωγής, δημιουργώντας έτσι ζεύγη ηλεκτρονίων-τρυπών.Υπό την επίδραση του εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου του ημιαγωγού, τα ηλεκτρόνια και οι τρύπες μετακινούνται προς τα δύο άκρα αντίστοιχα, σχηματίζοντας έτσι μια φωτοπαραγωγική ηλεκτροκινητική δύναμη, εφόσον το εξωτερικό κύκλωμα συνδέεται με τα δύο άκρα του φωτοβολταϊκού πάνελ.,Μπορεί να παράγει ρεύμα, να μετατρέπει το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια, και να παρέχει πηγή ενέργειας για ολόκληρο το ηλιακό σύστημα.

2)Βαταρία: "Αποθήκη" Ηλεκτρικής Ενέργειας
Οι μπαταρίες διαδραματίζουν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στο σύστημα παροχής ηλιακής ενέργειας και μπορούν να ονομαστούν "αποθήκη αποθήκευσης" ηλεκτρικής ενέργειας.η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ δεν χρησιμοποιείται μόνο για το τρέχον φορτίοΣε αυτή την περίπτωση, η μπαταρία αρχίζει να παίζει τη λειτουργία της αποθήκευσης και αποθηκεύει αυτή την πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια.,όταν τα φωτοβολταϊκά πάνελ δεν μπορούν να παράγουν επαρκή ηλεκτρική ενέργεια ή δεν μπορούν καν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια,η μπαταρία θα απελευθερώσει την ηλεκτρική ενέργεια που έχει αποθηκευτεί προηγουμένως για να διασφαλίσει ότι το σύστημα μπορεί να παρέχει συνεχώς και σταθερά ισχύ στο φορτίο, ώστε το σύνολο του συστήματος παροχής ηλιακής ενέργειας να μην αντιμετωπίζει ασταθείς καταστάσεις όπως διακοπές ρεύματος λόγω αλλαγών στις συνθήκες φωτισμού και να διατηρεί σταθερή λειτουργία του συστήματος.

3) Ελεγκτής: "έξυπνος μπάτλερ" λειτουργίας συστήματος
Ο ελεγκτής είναι ο "έξυπνος μπάτλερ" του συστήματος παροχής ηλιακής ενέργειας.μπορεί να ρυθμίσει με ευφυία τη διανομή και αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειαςΓια παράδειγμα, σύμφωνα με την κατάσταση ισχύος της μπαταρίας, μπορεί να ελέγξει εύλογα τη διαδικασία φόρτισης του ηλιακού πάνελ στην μπαταρία.ο ελεγκτής θα ρυθμίσει το ρεύμα φόρτισης και άλλες παραμέτρους για να αποφευχθεί η υπερφόρτισηΌταν η μπαταρία χρειάζεται να εκφορτωθεί για να τροφοδοτήσει το φορτίο, θα ελέγχει επίσης με ακρίβεια την ισχύ εξόδου σύμφωνα με την πραγματική ζήτηση ισχύος του φορτίου.

Από την άλλη πλευρά, ο ελεγκτής έχει διάφορες λειτουργίες προστασίας για να εξασφαλίσει την ασφάλεια και τη σταθερότητα του συστήματος.Λειτουργίες όπως η ηλεκτρική προστασία μπορούν να εμποδίσουν το ανώμαλο ρεύμα και την τάση στο κύκλωμα από το να προκαλέσουν ζημιά στο σύστημα· λειτουργία προστασίας της αντίστροφης σύνδεσης, είτε πρόκειται για φωτοβολταϊκό πάνελ είτε για μπαταρία, εάν υπάρχει σφάλμα καλωδίωσης αντίστροφης πολικότητας,ο ελεγκτής μπορεί να διασφαλίσει ότι δεν θα υποστεί ζημιά και μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί κανονικά μετά τη διόρθωση της καλωδίωσης· λειτουργία προστασίας από βραχυκύκλωμα, μόλις συμβεί βραχυκύκλωμα στο κύκλωμα, ο ελεγκτής θα διακόψει το κύκλωμα εγκαίρως για να αποφύγει μια σειρά κινδύνων για την ασφάλεια που προκαλούνται από το βραχυκύκλωμα·Υπάρχει επίσης προστασία από υπερεύματα., προστασία κατά της υπερφόρτισης, προστασία κατά της υπερφόρτισης κλπ. Η υπερφόρτιση μπορεί να εξατμίσει το ηλεκτρολύτη στην μπαταρία και να προκαλέσει δυσλειτουργίες,Η υπερβολική εκφόρτιση της μπαταρίας θα προκαλέσει πρόωρη βλάβη της μπαταρίας.Μέσω αυτών των λειτουργιών προστασίας, ο ελεγκτής προστατεύει τη φυσιολογική λειτουργία του συστήματος ηλιακής ενέργειας προς όλες τις κατευθύνσεις,ώστε να μπορεί να λειτουργήσει σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα.

IV) Μετατροπέας και φορτίο: μετατροπή ισχύος και τερματικός καταναλωτής
Η βασική λειτουργία του μετατροπέα είναι να μετατρέπει την ισχύ συνεχούς ρεύματος σε ισχύ εναλλασσόμενου ρεύματος για χρήση από το φορτίο.αλλά το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που χρησιμοποιείται στην καθημερινή μας ζωή και σε πολλά βιομηχανικά και εμπορικά σενάρια είναι η ισχύς ACΟ μετατροπέας έχει ένα σύνθετο κύκλωμα μετατροπέα και άλλες δομές.και η αγωγιμότητα ή η διακοπή του IGBT σωλήνα ελέγχεται από PWM διαμόρφωση πλάτους παλμούΌταν η παροχή ενέργειας συνεχούς ρεύματος είναι συνδεδεμένη,τα θετικά και αρνητικά εναλλασσόμενα τετραγωνικά κύματα σχηματίζονται στην κύρια τροχιά του μετασχηματιστή μέσω διαφορετικών συνδυασμών αγωγιμότητας και διακοπής του σωλήνα IGBTΜε τη βοήθεια του φίλτρου LC AC, το άκρο εξόδου τελικά σχηματίζει μια σινουσοειδή τάση AC, ολοκληρώνοντας έτσι τη μετατροπή από συνεχές σε εναλλασσόμενο.
Το φορτίο είναι ο χρήστης ηλεκτρικής ενέργειας και το τερματικό της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας ολόκληρου του συστήματος παροχής ηλιακής ενέργειας.τηλεοράσεις, ψυγεία και άλλες ηλεκτρικές συσκευές στο σπίτι, κινητήρες και εξοπλισμός παραγωγής στη βιομηχανία, φωτισμός και εξοπλισμός προβολής σε εμπορικούς χώρους κλπ.Αυτά τα φορτία βασίζονται στο εναλλασσόμενο ρεύμα που μετατρέπεται από τον μετατροπέα για να πραγματοποιήσουν τις αντίστοιχες λειτουργίες τους, όπως ηλεκτρικά φώτα για την υλοποίηση λειτουργιών φωτισμού, κινητήρες για την κίνηση μηχανών για λειτουργία κλπ. Διαφορετικά φορτία καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια ανάλογα με τις πραγματικές ανάγκες,και μαζί αποτελούν τη σύνδεση κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας του συστήματος παροχής ηλιακής ενέργειας.