光—電直接轉(zhuǎn)換方式是利用光電效應(yīng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,光—電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一種由于光生伏應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個半導體光電二極管,當太陽光照到光電二極管上時,光電二極管就會把太陽的光能變成電能,產(chǎn)生電流。當許多個電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。
單晶硅太陽能板的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,的達到24%,這是所有種類的太陽能板中光電轉(zhuǎn)換效率的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝,因此其堅固耐用,使用壽命一般可達15年,可達25年。
非晶硅太陽電板是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽能板,它與單晶硅和多晶硅太陽能板的制作方法完全不同,工藝過程大大簡化,硅材料消耗很少,電耗更低,它的主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽能板存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低,國際先進水平為10%左右,且不夠穩(wěn)定,隨著時間的延長,其轉(zhuǎn)換效率衰減。
由于太陽能板的輸出功率取決于太陽輻照度和太陽能板溫度等因素,因此太陽能板的測量在標準條件下(STC)進行,標準條件定義為: 大氣質(zhì)量AM1.5, 光照強度1000W/m2,溫度25℃。
在該條件下,太陽能板所輸出的功率稱為峰值功率,在很多情況下,組件的峰值功率通常用太陽能模擬儀測定。影響太陽能板輸出性能的主要因素有以下幾點:
1)負載阻抗
2)日照強度
3)溫度
4)陰影