摘要：本文就光发电效率的影响因素的问题做了讨论，总结了解决这一问题所面临的问题，同时总结了很多可行的方法。为以后光伏发电的发展做了借鉴。 

　　关键字：光伏发电；因素；太阳能 

　　在人们对能源需求急剧增加,而化石能源日益匮乏的背景下,开发和利用太阳能等可再生能源越来越受到重视。世界各国政府纷纷把充分开发利用太阳能作为可持续发展的能源战略决策,其中光伏发电最受瞩目。太阳能光伏发电是新能源的重要组成部分,被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发,并积极推进产业化进程,大力幵拓市场应用。太阳能的利用虽然是无地域限制,随处可得,但目前光伏发电效率偏低是光伏发电大规模推广应用的瓶颈,因此如何最大限度地利用光伏阵列所产生的能量是关键问题所在。 

　　1太阳能光伏发电的原理 

　　光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。 

　　2影响光伏发电效率的自然因素: 

　　光伏发电效率会受到辐射量、太阳高度角和地理纬度、大气透明度、海拔高度和日照时数等自然因素的影响。太阳高度角越大，天气越晴朗，日照时间越长则辐射量越大，因此光伏组件吸收的太阳能越高，发电量越大 

　　3提高光伏发电效率面临的问题 

　　3.1自动跟踪属于提高有效接受面积方法,它通过调节太阳能电池板相对于太阳光的角度,使太阳能电池板时刻与太阳光保持垂直角度,从而实现太阳能电池板时刻都处于最大的发电潜力。因此尚效的自动跟踪系统是提局光伏系统效率的关键的第一步。国内外太阳能跟踪器的研究现状表明,都经历了从单轴到双轴、从单一模式到双模式的发展历程,其目标均是追求准确跟踪太阳位置,获得尽可能多的太阳能,因而出现了许多虽然跟踪精度高但价格昂贵的跟踪器。利用光敏元件形成的跟踪控制,成本低,精度对于光伏发电也能满足。但是这种系统对弱光不敏感,在较强的光照条件下才能跟踪。 

　　3.2光伏阵列在实际运行中,太阳能电池组件的性能,无论是个体或阵列,往往受到多种因素的不利影响,包括丛云、树木、烟肉、设备或其他结构的阴影,积聚的灰尘、模块表面的树叶或杂物或与其模块本身有关的质量问题等。处于局部阴影中的集中式系统整体输出功率能力严重下降,假如串联中某个电池发生故障,有时会导致整个电池组失效。有研究表明,系统中的每个组件若无法同时达到最大功率点,只要有10%的阵列面积被遮挡,系统的总发电量会下降50%。进行局部阴影情况下太阳能发电效能的研究是非常必要的,有助于全面清晰了解发生局部阴影情况下阵列的工作状态。 

　　3.3光伏系统的效率有赖于最大功率点跟踪(MPPT)控制,然而在局部阴影情况下,光伏阵列的电压-功率曲线呈现多个峰值点,这给常规的MPPT算法(如爬山法、扰动观察法和导纳增量法等)提出了巨大的挑战,因为在局部阴影情况下,常规MPPT算法容易陷入局部极值点,而非最大功率点。因此采用有效的多峰MPPT算法使得光伏系统无论在有无局部阴影情况下,都能工作在最大功率点可大大提高系统效率。 

　　3.4孤岛检测是光伏系统并网时必须解决的技术问题。然而意外的干扰可能会影响孤岛检测的可靠性,造成误判,将电网扰动误判为孤岛发生而退出运行,造成了光伏系统的不必要退出,从而降低了光伏系统的效率。为了提高孤岛检测的可靠性,使得光伏系统不会因误判而退出运行,进行光伏系统的孤岛与扰动的识别也是迫切需要解决的问题。 

　　4提高光伏发电效率的相关技术 

　　4.1 光强跟踪技术 

　　对于一个固定地点的太阳能光伏发电系统,一年四季、每天日升日落、时时刻刻，太阳的光照角度都在不间歇地变化。针对太阳光的这一特点，通过对太阳光强的跟踪，使得太阳能电池板的朝向比较精确的跟踪太阳位置的变化，使得太阳光入射角始终保持与太阳能电池板的垂直，从而提高太阳能电池板的发电效率。 

　　4.1.1 跟踪技术原理 

　　以地平面为坐标，太阳能跟踪系统跟踪的一般是太阳方位角和高度角。方位角指的是地平面上正南方向线与太阳光线在地平面间的夹角，表示太阳光线的水平投影偏离正南方向的角度，其大小与时间、日期、纬度有关。对于方位角的跟踪，一种根据日历时钟，通过软件计算编程，确定出每一天每一时刻的太阳的方位角; 另一种是通过传感器来实现光强的跟踪，传感器一般采用光电池、光敏电阻、双金属条等作为敏感元件。目前运用较多的是一种跟踪精度更高的四象限传感器。高度角是太阳光线和它在地平面上投影间的夹角，它可以跟方位角一样通过软件编程以及传感器的跟踪来实现高度角的调节，但是研究发现其一年四季的变化比较缓慢，一年变化40b~ 50b左右，而且即使高度角出现5b的误差，对效率的影响也只有0. 4% 左右。 

　　4.2 聚光反射技术 

　　聚光技术作为降低光伏发电成本的有效途径之一，将一定面积的的太阳光，通过聚光系统照射到太阳能电池板上，通常形成一个狭小的区域。这样增加照射到太阳能电池板上的光强，减小太阳能电池板使用量又提高了效率。对常规太阳电池进行聚光，提高单位面积太阳电池的输出功率的同时，在一定程度上克服了太阳能量的分散性和太阳光的不均匀性，避免因此产生的太阳能电池板的局部过热、温度过高，于是被广泛地研究使用。 

　　4.2.1 聚光技术原理 

　　聚光反射技术的基本的原理就是平面反射聚光，即是在太阳能电池板四周布置反光材料，增加电池板的入射光强。一般反光材料采用平面镜和反射铝板等。经过计算比较，将反光材料和太阳能电池板成60b布置时，在增加相同的光强入射面积的情况下，其使用的反光材料的面积最小，成本也就低。经过试验，一个太阳能电池板四周以60b夹角布置与电池板相同面积的反射铝板后，光强增加了两倍，使得实际的转换效率能提高100% 左右。 

　　4.3 最大功率的跟踪法(MPPT) 

　　4.3.1 最大功率的跟踪法原理 

　　太阳能光伏系统的发电的输出电压、电流对电池板的温度和日照强度的变化非常的敏感，两者的变化会引起电流和电压的大幅度变化，造成能量的损耗。当工作环境变化时，特别是日光照度和环境温度变化时，太阳能电池的输出特性曲线也变化，与之相对应的最大功率点也随之改变。为了得到最佳的能量利用效率使电池处于最佳的工作状态，采取输出功率自动跟踪外部光强的变化，即最大功率跟踪法。最大功率跟踪法是使太阳能电池板的工作点一直朝着最大的功率点变化。现在的小型光伏发电系统正朝着最大功率跟踪的方向发展。 

　　5 结语 

　　太阳能是一种理想的替代能源，它取之不尽,用之不竭。太阳能发电优点都是常规发电和其它发电方式不能相比的。但要充分利用太阳能,需要不断研究太阳能发电技术，提出新的技术创新，提高发电效率，降低太阳能发电的成本，使太阳能发电技术普及使用，为人类发挥更大的作用。 

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