13. 太陽電池材料種類 Single Crystalline (GaAs, InP..) Thin Film η : 6~8% Cyrstalline η : 18-30 % Thin Film Poly. Single Crystalline Poly Crystalline Amorphous (Si:H,SiGe,SiC..) Thin Film Crystalline Poly Crystalline (CdS, CdTe, CuInSe 2 ...) Solar Cells Silicon Compound η :12~15% η :10~14% 明日之星 ?
17. 太陽光發電 (Photovoltaic) 原理 (I) 太陽電池是以 P 型與 N 型半導體材料接合構成正極與負極。 當太陽光照射太陽電池時，光的能量會使半導體材料內的正、負電荷分離。 正、負電荷會分別往正、負極方向移動並且聚集。 將太陽電池正、負極接上負載時，將有電流流出，可以對負載作功 ( 燈泡會亮、馬達會轉 ) 。 正極： P 型 負極： N 型 P N P N P N - + + - + - + - + + + + + + - - - - - - - + - + 正、負電荷 + - + - + - 太陽光 太陽光 太陽光 電流 - +
18. 太陽光發電 (Photovoltaic) 原理 (II) PN ( 不照光，平衡狀態 ) E f E v E c N P 光子 (Photon) - + - + - + - + - + + + + + + - - - - - - + - + - + - + + - 多數載子 多數載子 電子 - 電洞對 (Electron-hole pair) E c : conduction band E v : valance band E f : Fermi energy P N P N P N P N Photon + + - - - - + + E f E v E c PN( 照光狀態 ) + + - - - + + - - + - + Photon 多數載子 多數載子 少數載子 少數載子 E v N Type Semiconductor P Type E f E c E f E v E c 電子位能
19. 太陽電池等效電路與電氣特性 I=I 0 (e V/aV T -1)-Isc I sc = -I ( 短路電流 , V=0) V oc = aV T ln(I sc / I 0 +1) ( 開路電壓 , I=0) I 0 ( 逆向漏電電流 ) n i e -Eg 太陽電池等效電路 常用太陽電池電路符號 Rsh I D I sc + - v I R L Rs +I +V -V Dark Voc V Photo Isc I Pm I 0
23. 太陽電池模板之規格範例 η (Efficiency) = (Vm x Im / Pin) x 100% 單晶矽模板效率 = (35.4 V x 4.95 A) / ( 1.29 m 2 x 1000 W/m 2 ) x100 % = 13.58 % 單晶矽模板效率 = 13.02 %
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31. 太陽電池 I-V 特性曲線測量方法 模擬陽光：使用鎢絲燈、氙燈、 Solar Simulator 或太陽光 Pm < few10 W Pm < few 100 W Pm < 100 kW Solar Simulator Array Tester 圖片資料來源： http://www.spiresolar.com/Solar/equipment.html Voc Vm Im Isc Pm C + - A V R A V A V 可程式 負載
32. 太陽於天球上運行軌跡 冬至 春、秋分 夏至 冬至 春、秋分 夏至 春、秋分 夏至 北緯 0 o 北緯 45 o 北緯 90 o ( 赤道 ) ( 北極 )
81. 20kWp 太陽光發電系統監測範例 10kWp 太陽光發電系統 (I) PC 直流 V 、 A kW 、 kWH 交流 V 、 A kW 、 kWH V meter RS485 LED 展示板 Internet 熱電偶 V meter 10kWp 太陽光發電系統 (I) 直流 V 、 A kW 、 kWH 交流 V 、 A kW 、 kWH DAQ 日照計
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