太阳能光伏技术在照明中的应用

摘要：简述了太阳能光伏技术的原理与系统构成，介绍了太阳能光伏技术在照明工程中的应用,并对其成本及存在问题做了简要的分析。 随着经济的发展，社会的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点，太阳能被认为是二十一世纪最重要的能源。目前太阳能应用技术已取得较大突破，并且已较成熟地应用于建筑楼道照明、城市亮化照明、太阳能热水供应及采暖等系统。尤其是太阳能光伏技术的发展，给太阳能在照明中的应用带来了更加广阔的前景。

杨伟杰（中国矿业大学，江苏 徐州 221008）

摘要：简述了太阳能光伏技术的原理与系统构成，介绍了太阳能光伏技术在照明工程中
的应用,并对其成本及存在问题做了简要的分析。

随着经济的发展，社会的进步，人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源成为当
前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、
安全性、资源的广泛性和充足性等优点，太阳能被认为是二十一世纪最重要的能源。目
前太阳能应用技术已取得较大突破，并且已较成熟地应用于建筑楼道照明、城市亮化照
明、太阳能热水供应及采暖等系统。尤其是太阳能光伏技术的发展，给太阳能在照明中
的应用带来了更加广阔的前景。

1  太阳能光伏技术

太阳能光伏技术是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的技术。太阳能光伏系统主要
包括：太阳能电池组件、蓄电池、控制器、逆变器、照明负载等。当照明负载为直流时
，则不用逆变器。

1.1 太阳能电池

太阳能电池组件是利用半导体材料的电子学特性实现P-
V转换的固体装置。太阳能照明灯具中使用的太阳能电池组件都是由多片太阳能电池并联
构成的，因为受目前技术和材料的限制，单一电池的发电量十分有限。常用的单一电池
是一只硅晶体二极管，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料
构成的P-
N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，形成内建静电场。从理论上
讲，此时，若在内建电场的两侧面引出电极并接上适当负载，就会形成电流。近年来，
非晶硅太阳电池的研制也取得了更大的进展，由于其具有生产成本较低、工艺简单、节
省原料等优势，将在未来光伏技术中占有重要地位。太阳能电池的输出功率是随机的，
在不同时间，不同地点，同一块太阳能电池的输出功率是不同的。太阳能电池的峰值功
率Pm由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷决定。

1.2  蓄电池

由于太