太阳能电池组件将太阳能转换为电能（直流电）；逆变器将太阳能电池发出的直流电转换成交流电，并对直流侧和交流侧的电参数进行采集储存；传感器、数据采集器将完成对太阳能电池组件的温度、日发电量、环境温度、CO2减排量等数据的采集和储存。此外，直流电压、电流和功率，交流电压、电流和功率，发电量、发电量时数等相关参数都是系统需要采集的重要数据。

1.1 逆变器

       在光伏供电系统中，逆变器将太阳能电池板产生的直流电转化为终端负荷需要的交流电。在光伏发电系统中，功率调节器在逆变器中增加了若干保护功能，不仅可以使直流电直接转化为交流电，也使太阳能电池最大限度地发挥其性能，并在系统出现异常和故障时实时保护。

1.2 数据采集器

       数据采集器负责完成采集各种类型光伏阵列的相关参数和气象数据。它由硬件结构和软件结构组成。系统每300s进行一次采样，在数据采集模块采集完数据后，把数据提交给数据转换模块进行数据格式的转换，输入Excel表中，数据采集器在不改变硬件电路的条件下，只需改变采集器软件程序即可完成对不同物理量的采集。

       数据采集监测系统主要完成下列工作：一是对艺术厅屋顶上单晶硅电池吸收太阳能所转换的直流电流、电压和功率，交流电流、电压和功率，日发电量，散热片温度等数据进行采集；二是采集单晶硅电池的散热片温度、CO2减排量及水平面太阳辐射量；三是对采集到的数据进行存储、统计、分析。

2、系统参数分析

       本系统选取了逆变器在多天各时间段的参数进行分析，包括直流电流、直流电压、输入功率和输出功率的平均值。这些数据多是在06：:0:25~18:03:25这一时间段内的，其余时间段内由于太阳辐射量为零或较少，故数据采集器所获得的数据值皆为零。

2.1 直流电流、电压与输入功率的关系

       由表1中直流电流和直流电压的数值可以看出，电压随电流的增加而增大。但由于电阻受材料、温度等因素的影响，当电流值最大时，电压值不一定是最大的。此外，直流电流、直流电压与输入功率关系基本符合电功率的计算公式P=UI，其中，逆变器和传输线路的电力损失造成一定的数据误差。

2.2 输出功率与时间的关系

        逆变器时间与输出功率的关系见图2，测试当天温度随时间的变化情况见图3。

        图2中独立系统在13:00达到输出功率最大值。由于当天下午为多云天气，数据存在一定误差，结合当天温度情况可知，图像基本符合太阳能输出功率随温度升高而功率增大的原理。此外，在一天内，太阳能输出功率随该事件所对应的温度的升高而增大，独立系统的综合太阳能利用率随相对湿度的减小而增大。

2.3 功率损耗与输入功率的关系

       数据表中输入功率与功率损耗的关系见图4。

       由图4可知，当输入功率小于100W时，功率损耗与输入功率呈线性关系，其斜率较大；当输入功率大于100w时，功率损耗基本保持不变，其值约为70W。在一天内系统效率约有8h能达到约90%，日发电量达到4.86kWh，符合效益标准，能有效节约能源，达到节能环保目的。

3、结语

       光伏建筑一体化的理念使太阳能光伏发电技术得到了充分的应用，也促进了国内光伏产业的进一步发展和技术更新。而随着太阳能建筑一体化技术的发展，太阳能在建筑中的利用将朝着功能化、美观化和生态化的方向发展。