光伏照明系统广泛应用于我们的日常生活中,尤其是日照强度高、太阳能资源丰富的 地区。同时对于供电环境困难的情况下,光伏照明系统可以实现自动控制,从而降低人为 操作的风险。极大的满足了能源开发和环境保护的需求,不用连接公共电网,在安装时不 必挖掘路面或草地,无须开沟埋设电缆,需要时可以移动位置,重新安装到另外的地点, 灵活方便等独特优点,越来越受到重视。
与此同时,由于太阳能技术在过去10年来的大幅进步,太阳能作为低功直流电源已经 实现了实用化,成本降低很多。LED技术和太阳能技术的有效结合,在很大程度上摆脱了 对传统电源和人工维护等方面的依赖。使用太阳能LED照明具有了极高的社会效益和经济 效益,真正的起到了节省资源、利于环保的作用,同时也具有很强的可靠性,在很大程度 上降低了运行成本。
1。2 国内外太阳能光伏照明发展的现状与趋势[2]
随着地球资源的日益贫乏,人们对利用太阳能发电的愿望越来越迫切。从二十世纪五 十年代太阳能电池的空间应用到如今的太阳能光伏集成建筑,世界光伏工业已经走过了近
半个世纪的历史。在世界各国尤其是美、日、德等西方发达国家先后发起的大规模国家光 伏发展计划和太阳能屋顶计划的刺激和推动下,世界光伏工业近年来保持着年均 30%以上 的高速增长势头,是目前发展最快的产业之一。
2010年,全球太阳能电池导入量达到了5。5GW以上,其中80%以上的新增导入量位于欧 洲。代表性的国家就是德国和西班牙,这两国2008年新增太阳能电池导入量分别达到 2511MW、1500MW,占欧洲总量的84%。两大传统光伏大国的政策转变将给欧洲乃至全球光 伏市场带来沉重的打击。但是新兴市场的快速崛起将填补传统光伏大国留下的空白。首先 是意大利,随着该国政府近期推出极具吸引力的光伏补贴政策,以及光伏模块价格的不断 下跌,使得众多投资者发现了商机,从而推动了意大利市场的迅速扩大。北非是未来太阳 能争夺主战场,北非沙漠的太阳能资源非常丰富,这一地区也会成为未来太阳能争夺战的 焦点。
我国太阳能资源丰富,年日照数 2200 小时以上的地区占国土面积的 2/3 以上据统计, 全国目前还有 6000 万人口需要解决电视、通讯、照明及生产用电问题。加上目前能源紧 张已经逐步影响到人们日常生活的方方面面,太阳能将以其它能源无可比拟的优势在实际 应用领域取得举足轻重的地位,其市场前景十分广阔。但相比于蓬勃发展的世界光伏工业, 中国光伏工业还处于起步阶段。在国家实施西部大开发战略和国内绿色环保工业开始升温 的背景下,近几年中国光伏应用工业保持了较快的增长。随着太阳能电池各种新型材料的 不断开发及成功问世,且太阳能电池成本逐年下降,所以太阳能光电的应用也将日趋广泛, 它的发展已经逐渐成为一种必然趋势。展望 2016 年,随着全球对可再生、清洁和安全能 源需求的日益提升,我国太阳能电池产业将会在产业链结构上出现局部调整,政策支持为 太阳能产业发展带来机遇。
2 太阳能电池和LED光源研究分析
2。1 太阳能光伏电池
2。1。1 太阳能电池的结构和工作原理
太阳能电池表面有一层金属薄膜似的半导体薄片,当太阳光照射时,薄片的另一侧和 金属薄膜之间将产生一定的电压,这一现象称为光生伏打效应(简称光伏效应)[3],太阳 能电池就是产生光生伏打效应(简称光伏效应)的半导体器件。通常由硅材料制成,因此, 太阳能电池又称为光伏电池。太阳能光伏电池正是一种利用光伏效应直接将光能转化为电 能的装置,1954年世界第一块实用化太阳能电池在美国贝尔实验室问世,并首先应用于空 间技术。当时太阳能电池的转换效率为8%。1973年世界爆发石油危机,从此之后,人们普