桂林科士达蓄电池代理

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科士达蓄电池非晶硅薄膜型太阳能电池的结构不同于一般硅太阳能电池，如图9 所示，其主要可分为三层，上层为非常薄（约为0.008微米）且具有高掺杂浓度的P＋；中间一层则是较厚（0.5～1 微米）的纯质层（Intrinsic layer），但纯质层一般而言通常都不会是完全的纯质（Intrinsic），而是掺杂浓度较低的n 型材料；最下面一层则是较薄（0.02 微米）的n。而这种p+-i-n的结构较传统p-n结构有较大的电场，使得纯质层中生成电子电洞对后能迅速被电场分离。而在P＋上一层薄的氧化物膜为透明导电膜（Transparent Conducting Oxide :TCO），它可防止太阳光反射，以有效吸收太阳光，通常是使用二氧化硅（SnO2）。非晶硅太阳能电池最大的优点为成本低，而缺点则是效率低及光电转换效率随使用时间衰退的问题。因此非晶硅太阳能电池在小电力市场上被广泛使用，但在发电市场上则较不具竞争力。
 

图9 非晶硅薄膜型太阳能电池的结构图

其它薄膜型中较值得一提的是晒化铜铟薄膜型太阳能电池，因它有非晶硅薄膜型太阳能电池所不能达到的高效率与可靠度。就效率而言，它在很小的单位面积上已经可达到16％以上，且没有可靠度方面的问题，但由于其量产技术尚未完全成熟，特别在大面积基板上形成的场合中，各元素比例的均一性等问题，都是今后发展研究的课题。
1.4 太阳能电池的电气特性
如前面图3 所示，太阳能电池在理想状态时，可用式（3）来表示其I-V 关系式：
科士达蓄电池式（3）
其中
I sc ： 某日照量下太阳能电池的短路电流
I s ： 等效二极管的反向饱和电流
n ： 理想参数值，一般介于1～2 的间
图10 为太阳能电池实际的等效电路，可用式（4）
来表示其 I pv ? V pv 关系式：
科士达蓄电池（4）
其中
Rs： 硅内部电阻与电极电阻等的串联等效电阻
Rsh ： 各种原因所造成而呈现接面不完全的并联电阻
此外，在式（4）中的sI 表示太阳能电池中的反向饱和电流，同时也是温度的函数，其数学关系式可以表示如下：
式（5）
其中
Tr ： 太阳能电池的参考温度（^oK）
Isi ： 太阳能电池在温度Tr时的反向饱和电流
EGap： 半导体材料跨越能隙时所需的能量
q ： 电荷量（1.6×10^-19）
由式（5）可知，在定电流源I sc 所产生的电流，有一部份会在太阳能电池中的二极管中消耗掉。
一般在讨论太阳能电池实际等效电路时，可由忽略Rs或Rsh的情况，做以下两种的探讨：
1. 当日照强度很低时，太阳能电池的泄漏电流Vd/Rsh 与二极体电流I d 的大小相当，因此太阳能电池输出电流受shR的影响较R s 的影响大许多，故可将式（4）改写为：
式（6）
2. 若日照强度很高时，二极管电流I d 远大于泄漏电流V d/ R sh ，则此时R sh 的影响很小， R s便成为影响太阳能电池输出得主要原因，因此式（4）可简化为：
式（7）
太阳能电池的等效电路中的内部串联电组R s与并联电阻R sh为影响太阳能电池输出特性的最主要因素。R s与R sh对输出特性有不同的影响，其中R s越大则短路电流会越小，但几乎不会对开路电压造成影响；而R sh越大则开路电压会越小，但并不会影响到短路电流。在发电效率上，由于正常操作条件下，太阳能电池的输出电压与电流变化中，似乎输出电流对输出功率的影响程度会较大，加上影响开路电压的因素除了R sh外还包括二极管的电流值，因此R s对太阳能电池发电效率影响较为明显，而R sh的影响则比较不明显。在结晶硅太阳能电池中，Rs每增加一奥姆约使发电效率降低1％，而一般结晶硅太阳能电池的R s约在0.6Ω左右。

图10 实际状态时的等效电路
由式子（7）可知I sc 和I s的大小值与太阳能电池的整个结构相当有关，例如：太阳能电池的几何形状、制造过程都是影响的因素。在I pv ? Vpv 的特性曲线中，要特别注意下列几点：在短路情况下（ V pv =0 ），这时所有产生的电流全都流向外加的短路负载而不会流经过二极管，此时短路电流I pv 几乎等于光照下所产生的电流I sc；当处于开路情况时（I pv =0），光照下所产生的电流完全流经二极管，此时开路电压V oc 为：
式（8）
利用式子（7）可画出太阳能电池的Ipv ? Vpv 及V pv ? P pv 等特性曲线，如图11 所示，由图可知太阳能电池的输出曲线为非线性且为温度与日照强度的函数，每一条曲线中各点所能画出的最大矩形面积则是I pv 与V pv 的最大乘积值称为最大功率点，定义为Pmax，为在该日照强度下，它所能输出功率的最大值。而太阳能电池的填充因子（Fill Factor：F.F）及转换效率ηs，分别定义为：
 
其中P in 为单位面积入射光功率，就是所谓的日照强度(Irradiation)。
 

图11 太阳能电池的输出特性

太阳能电池数组（Array）是由许多小单位的模块经由并联或是串联组合所组成；模块串联组合可以提高太阳光电能发电系统的最高输出直流电压；模块并联组合可以提高太阳光电能发电系统的最高输出直流电流，而串联或并联模块可以交替使用以便得到期望的输出直流电压或直流电流值。由于太阳能电池的制造过程较为复杂，会造成每一太阳能电池模块的特性不完全一致，再加上环境的因素，例如：周围环境、灰尘、云层的阻碍、建筑物造成的阴影等等，使得每一个相同模块所产生的电压、电流都不尽相同，而会造成某些模块成为其它模块的负载的情况发生，在这个情况下因为能量的消耗会使得模块温度上升，而当太阳模块内部温度超过 75℃～85℃时即有可能会造成模块的损坏，或当太阳能数组装设的地点有被建筑物挡到时，造成阴影覆盖在太阳能模块上而造成该模块无法与其它模块产生相同的电压、电流时。在太阳数组中有模块损坏时或模块被阴影挡到时，所有的电压会全部落在这个模块上，为了要解决上述的情况，就在每一个模块并联一个旁路二极管（Bypass Diode），如图11所示，如此便可提供每一模块一个能量散逸的低阻抗路径，克服了多个模块连接时的问题。

新能源汽车发展火热，促进了相关产业链的发展。新能源汽车的核心部件之一就是新能源电池。从新能源电池的发展方向上看，新能源电池可分为锂电池、燃料电池、超级电容，下面就对这三类新能源电池的优缺点进行比较。

目前锂电池的应用最广泛。根据材料的不同，锂电池可分为磷酸铁锂电池、钴酸锂电池与三元聚合物锂电池。磷酸铁锂电池技术相对成熟、安全，但是也存在缺点，即能量密度低，电池一致性问题难以解决，精确性和稳定性很难控制，虽然现大多数电动汽车使用的是磷酸铁锂电池，但导致电动汽车续航里程短，难以满足消费者需求；钴酸锂电池相比于磷酸铁锂电池，虽然能量密度较大，但安全性较低，且成本高；三元电池能量密度高成本更低，但目前技术不成熟，导致安全性能不能得到保障。

燃料电池也是新能源电池发展的另一大热点。氢燃料突出的特点就是无污染、效率高、可循环利用。氢作为一种燃料气体，燃烧释放的热量是汽油发热量的3倍，而燃烧的产物是水，完全无污染，因此氢作为燃料被认为将会成为21世纪最理想的能源。但是燃料电池也存在成本高、氢气来源有限、存在爆炸等安全隐患等缺点。

蓄电池在日常生活中的使用非常广泛，通常蓄电池在UPS电源中占有相当重要的地位，所以正确有效维护，可以使电池维持良好的后备供电能力，避免电池过早衰减或报废。杭州鹏冠科技有限公司专业生产代理销售UPS电源和蓄电池，小编在这里给大家整理了蓄电池使用过程中需要注意的问题。
蓄电池在使用中注意事项：
·严禁蓄电池过度放电，如小电流放电至自动关机，人为调低蓄电池最低保护值等，均可能造成电池过度放电。
·对于频繁停电，使蓄电池频繁放电的地区，要采取措施，保证蓄电池在每次放电后有足够的充电时间，防止蓄电池长期充电不足。
·对于很少停电，蓄电池很少放电的UPS，则要每隔3个月左右人为地断市电一次，让蓄电池放电一段时间，防止蓄电池“储存老化”。
·要定期检查蓄电池的端电压和内阻，及时发现“落后”电池，进行个别处理。
注意蓄电池的日常维护和使用注意事项，可以延长蓄电池的使用时间，并且让电池能维持良好的后备供电能力

从理论上讲，超级电容比锂电池、燃料电池各方面更优异，优点是充电速度快、效率高、放电效率快以及耐充，但其自身也存在两点缺陷：一是安全性，过快的充电速度和过高的放电效率导致安全性更难控制；二是较低的安全电压，这制约了其在驱动汽车上的应用。

根据以上三类新能源电池的优缺点比较来看，在短期内锂电池仍占主要地位，而燃料电池和锂电池将并驾齐驱，超级电容在短期内很难突破取代锂电池。未来随着技术的发展，燃料电池、锂电池、超级电容凭借其自身的优势，将在不同方面着重发展，而技术的融合也将促进新能源电池的进步。