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关于太阳能板较i佳朝向问题的研究

       目前大多数安装在太阳能交通指示灯上的太阳能电池板普遍存在朝向错误的问题。这说明在安装太阳能板时缺少一种科学的、简便易行的定向方法。

经过实地测量太阳能电池板的朝向数据，并拍摄分析了许多照片后，我提出了使用“定向器”或“定向尺”这两种方案来辅助确定太阳能板的安装方向，全国太阳能光伏发电，为提高太阳能的利用率，提供既科学又简便的方法。

二、研究过程

(1)通过实地测量、拍摄照片，分析目前广泛使用的太阳能板(如太阳能电池、太阳能热水器的采光板等)安装的朝向。

(2)研究北半球太阳能板的较i佳朝向和阳光偏离角度(即阳光和太阳能电池板*垂直线之间的角度)。如下表所示，当太阳能板倾斜角度为26度时，一年四季得到的阳光总量较多，即使是夏季和冬季，阳光偏离角度也不大于23.5度，太阳能板处于较i佳的工作状态；当太阳能板倾斜角度为0度时，农村太阳能光伏发电，冬季阳光偏离角度较大，得到的光照不足；当太阳能板倾斜角度为67度时，春、夏、秋季阳光偏离角度都很大，夏季所得到的光照较少，冬季得到阳光较多，工作状态不太正常。

太阳能板？它有什么特性?如何区分？

（1）单晶硅太阳能电池

目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，较i高的达到24％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率较i高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，较i高可达25年。

（2）多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12％左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界较i高效率多晶硅太阳能电池)。 从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。

（3）非晶硅太阳能电池

非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10％左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

（4）多元化合物太阳电池

多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，福建光伏发电，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：

a) i化镉太阳能电池

b) 铜铟太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In， Ga)Se2薄膜太阳能电池)

Cu(In， Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料，具有梯度能带间隙（导带与价带之间的能级差）多元的半导体材料，农村光伏发电，可以扩大太阳能吸收光谱范围，进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18％，而且，此类薄膜太阳能电池到目前为止，未发现有光辐射引致性能衰退效应（SWE），其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%，在薄膜太阳能电池中属于世界的较i高水平的光电转化效率。