太陽光発電システムは主に、太陽光発電モジュール、コントローラー、インバーター、バッテリー、その他の付属品で構成されます（系統接続にはバッテリーは必要ありません）。公共送電網に依存するかどうかに応じて、オフグリッドシステムとグリッド接続システムに分けられます。オフグリッド システムは独立して動作し、電力網に依存する必要はありません。オフグリッド太陽光発電システムは、エネルギー貯蔵機能を備えたバッテリーを搭載しており、システム電力の安定性を確保し、太陽光発電システムが夜間発電しない場合や雨天で発電量が不足する場合に負荷に電力を供給することができます。日々。
形式に関係なく、動作原理は、太陽光発電コンポーネントが光エネルギーを直流に変換し、その直流がインバーターの作用により交流に変換され、最終的に電力消費とインターネットアクセスの機能を実現します。
1. 太陽光発電モジュール
太陽光発電モジュールは、発電システム全体の中核となる部分です。太陽電池モジュールシートや仕様の異なる太陽電池モジュールをレーザー切断機や鋼線切断機などで切断して構成されています。太陽電池単体の電流と電圧は非常に小さいため、高電圧を得るために直列に接続し、大電流を得るために並列に接続し、（電流の戻りを防ぐために）ダイオードを介して出力し、パッケージ化する必要があります。ステンレス、アルミニウム、その他の非金属 フレームに上部ガラスと背面パネルを取り付け、窒素を充填し、シールします。太陽光発電モジュールを直列および並列に組み合わせると、太陽光発電モジュールの正方形アレイが形成され、太陽光発電アレイとも呼ばれます。
動作原理: 太陽光が半導体の pn 接合を照らし、新しい正孔と電子のペアが形成されます。 pn接合の電界の作用により、正孔はp領域からn領域に流れ、電子はn領域からp領域に流れます。回路を接続したら、電流を作ります。その機能は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換し、それをバッテリーに送って蓄電したり、負荷作業を促進したりすることです。
コンポーネントの種類:
① 単結晶シリコン：光電変換率約 18%、最大 24% であり、太陽電池モジュールの中で最も高い変換率です。一般的には強化ガラスと防水樹脂で封止されています。強度と耐久性に優れており、耐用年数は通常 25 年です。
②多結晶シリコン：光電変換率は約14%で、単結晶シリコンの製造プロセスと同様です。多結晶シリコンとの違いは、光電変換率が低く、価格が安く、寿命が短いことです。しかし、多結晶シリコン材料は製造が容易で、消費電力が節約され、製造コストが低くなります。 , そのため精力的に開発されてきました。
③アモルファスシリコン：光電変換率約10%。単結晶シリコンや多結晶シリコンの製造方法とは全く異なります。薄膜太陽電池です。プロセスは大幅に簡素化され、シリコン材料の消費量は非常に少なく、消費電力も低くなります。その主な利点は、暗い場所でも発電できることです。
2. 充電器コントローラー (オフグリッド システムで使用)
太陽光発電コントローラーは、バッテリーの過充電や過放電を自動的に防止する自動制御装置です。高速CPUマイクロプロセッサと高精度A/Dアナログデジタルコンバータを使用し、太陽光発電システムの現在の稼働状況をリアルタイムで迅速に収集し、稼働状況を取得できるマイコンデータ収集および監視制御システムです。 PV ステーションの稼働情報をいつでも確認でき、詳細な情報を提供します。 PV ステーションの履歴データを蓄積することにより、PV システム設計の合理性を評価し、システム コンポーネントの品質の信頼性をテストするための正確かつ十分な基礎が得られます。複数の太陽光発電システム変電所を集中管理できるシリアル通信データ送信機能も備えています。管理とリモートコントロール。
3.インバータ
オフグリッド インバーターはスタンドアロン電力システムの中心であり、その中心機能は、蓄えられた直流 (DC) を家庭や企業で使用できる交流 (AC) に変換することです。この変換により、たとえばソーラーパネルや風力タービンによって生成された電気を電源で直接使用したり、後で使用するためにバッテリーに保存したりすることができます。
オフグリッド インバータには、主に純粋な正弦波インバータと修正波インバータなど、さまざまなタイプがあります。純粋な正弦波インバーターの電流品質は主電源に最も近く、高い電流品質要件を持つ電気機器への供給に適していますが、改良型正弦波インバーターは低コストであり、電流品質要件が低い場合に適しています。オフグリッド・インバータを選択する場合は、電力サイズ、出力波形、効率、保護機能などの要素を考慮する必要があります。
純粋な正弦波インバーターの利点は主に次の側面に反映されます。
1. より高い安定性。純粋な正弦波インバーターの出力波形はより安定して純粋であるため、電気機器をより良く保護し、寿命を延ばすことができます。
2. 低騒音。正確な出力波形により、純粋な正弦波インバータの動作ノイズも通常のインバータよりも低くなります。
3. 適応力を高める。純粋な正弦波インバーターは、より広範囲の負荷に対応でき、あらゆる電気機器の使用をサポートできます。
4. バッテリー
バッテリーは、太陽光発電システムにおいて電気を蓄える装置です。現在、メンテナンスフリー鉛蓄電池には、通常の鉛蓄電池、ゲル電池、アルカリニッケルカドミウム電池の4種類があります。広く使われているのは鉛蓄電池やゲル電池などです。
動作原理: 日中、太陽光が太陽光発電モジュールを照らし、DC 電圧を生成し、光エネルギーを電気エネルギーに変換して、コントローラーに送信します。コントローラーの過充電保護の後、太陽電池モジュールからの電気は蓄電のためにバッテリーに転送されます。