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        光伏系統應用廣泛。光伏系統應用的基本形式可以分為兩類：獨立發電系統和并網發電系統。主要應用領域為航天飛機、通信系統、微波中繼站、電視轉播車、光伏水泵、無電缺電地區的家用電源。光伏系統的規模和應用形式各不相同，如0.3 ~ 2瓦的太陽能庭院燈，兆瓦級的太陽能光伏電站，如3.75千瓦的家用屋頂發電設備和敦煌10兆瓦項目。它的應用形式也多種多樣，可以廣泛應用于家居、交通、通訊、空間應用等諸多領域。光伏系統雖然規模不同，但其組成、結構和工作原理基本相同。圖4-1是為DC負載供電的典型光伏系統的示意圖。它包含光伏系統中的幾個主要組件，太陽能電池組件(也稱光伏電池組件)和并聯根據系統要求串聯而成，將太陽能轉化為電能在陽光下輸出。它是太陽能光伏系統的核心部件。儲存太陽能電池組件產生的電能，在光線不足或夜間，或負載需求大于太陽能電池組件產生的電能時，釋放儲存的電能以滿足負載的能量需求。它是太陽能光伏系統的儲能元件。目前太陽能光伏系統普遍采用鉛酸電池。對于要求較高的系統，通常采用深放電閥控密封鉛酸蓄電池和深放電吸液鉛酸蓄電池。調節和控制蓄電池的充放電情況，根據負載的功率需求控制太陽能電池組件和蓄電池對負載的功率輸出，是整個系統的核心控制部分。隨著太陽能光伏產業的發展，控制器的功能越來越強大，傳統的控制部件、逆變器和監控系統有集成的趨勢。比如AES公司的SPP和SMD系列控制器，集成了以上三種功能。用于光電轉換的最小單元是太陽能電池單體。它的尺寸為4~100cm2，工作電壓為0.45~0.50V，工作電流為20~25mA/cm2，因而不能單獨作為電源使用。在光伏發電系統中，需要將太陽能電池單體進行串聯、并聯和封裝，形成太陽能電池組件。它的功率可以從幾瓦到幾百瓦，可以單獨作為電源使用。太陽能電池陣列則是將太陽能電池組件經過串聯。

          根據太陽能電池片的類型可分為：單晶硅組件、多晶硅組件、砷化鎵組件、非晶硅薄膜電池組件等，其中晶體硅(包括單晶硅和多品硅)太陽能電池組件約占市場的80%~90%。晶體硅的封裝材料與工藝也有所不同，主要分為環氧樹脂膠封、層壓封裝硅膠封裝等。目前用得最多的是真空層壓封裝方式，這種封裝方式適宜于大面積電池片的工業化封裝。由于光伏組件具有非線性的電源特性，為保證陣列在任何日照及環境溫度下都以最大的功率輸出，必須對光伏組件的最大功率點進行跟蹤，即MPPT技術。對于采用交流異步或同步電機的水泵系統，必須配備DC/AC電源轉換，以輸出適合電機工作需要的電壓，對于大功率的電機，通常需要配備變頻設備，以降低其啟動時的功耗需求，增加系統穩定性。對于光伏水泵系統而言，水泵類型的選擇同樣至為重要。在功率不大的系統中，若用戶要求揚程高但流量較小的情況下，宜選擇容積式水泵，其它情況下可采用離心式或軸流式水泵。由于光伏水泵系統的電力來源為太陽輻射，因此，系統一般配置為白天工作，如夜間有供水需求，則需要配備蓄水設備。獨立光伏發電系統是依靠蓄電池來儲存多余的電能，因此蓄電池在獨立光伏發電系統中占有重要地位。隨著太陽能電池組件售價的下降，蓄電池的費用在系統總投資中所占比重將會逐漸增加。另外，在獨立光伏發電系統的運行中，由于蓄電池故障而影響系統正常工作的情況更會占有很大比例。所以，在系統設計時，選擇適當的蓄電池類型，確定合適的蓄電池容量，精確地實施安裝、操作，精心維護, 對于獨立太陽能光伏發電系統的正常運行十分重要。光伏發電系統中的逆變器是一種變流電路，其作用是把太陽能電池陣列所發出的直流電轉換為各種不同要求頻率和電壓值的交流電。逆變具體又可分為無源和有源兩種，無源逆變是指直流電經過逆變將能量直接供給負載使用，有源逆變則是指直流電經過逆變向交流電源供電。直流變交流的必要性還體現在當供電系統需要升高或降低電壓時，交流系統只需加一個變壓器即可，而在直流系統中技術與裝置就要復雜得多。因此，除特殊用戶外，在光伏發電系統中都需要配備逆變器。