太陽能電池板(Solar panel)是通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”，但因制作成本較大，以至于它普遍地使用還有一定的局限。相對(duì)于普通電池和可循環(huán)充電電池來說，太陽能電池板屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。

　　太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率

　　太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率用η表示，它的含義是太陽能電池板的入射輸出功率與照射到電池上的入射光的功率之比。

　　太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率，主要與它的結(jié)構(gòu)、P-N 結(jié)特性、材料性質(zhì)、電池的工作溫度、放射性粒子輻射損壞和環(huán)境變化等因素有關(guān)。材料的禁帶寬度直接影響光生電流，即短路電流的大小。由于太陽輻射中光子能量大小不一，只有那些能量比禁帶寬度大的光子才能在半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，從而形成光生電流。所以，材料禁帶寬度小，小于它的光子數(shù)量就多，獲得的短路電流就大。反之，禁帶寬度大，大于它的光子數(shù)量就少，短路電流就小。但禁帶寬度太小也不合適，因?yàn)槟芰看笥诮麕挾鹊墓庾釉诩ぐl(fā)出電子空穴對(duì)后剩余的能量會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩档土斯庾幽芰康睦寐省Ｔ儆校麕挾扔种苯佑绊戦_路電壓的大小。而開路電壓的大小與P-N結(jié)反向飽和電流的大小成反比。禁帶寬度越大，反向飽和電流越小，開路電壓越高。計(jì)算表明，在大氣質(zhì)量為AM1.5的條件下測試，單晶硅太陽電池的理論轉(zhuǎn)換效率可達(dá)33%;目前實(shí)際商品化的常規(guī)單晶硅太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率一般為18%～21%;多晶硅太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率為15%～18%。

　　溫度對(duì)太陽能電池板輸出性能的影響

　　溫度的變化顯著地改變太陽電池的輸出性能。由半導(dǎo)體物理理論可知，載流子的擴(kuò)散系數(shù)隨溫度的升高而有所增大，因此，光生電流IL也隨溫度的升高有所增加。但1o隨溫度的升高呈指數(shù)增大，因而V。隨溫度升高急劇下降。當(dāng)溫度升高時(shí)，1V曲線形態(tài)改變，填充因子下降故光電轉(zhuǎn)換效率隨溫度的增加而下降。

　　能源都是儲(chǔ)存起來的，或是在特定的地域，或是以更大的規(guī)模(如太陽能)，存儲(chǔ)的能量可以按照需求開采使用。能源又區(qū)分為一次與二次。一次能源是指早就“自然”存在的化石能源，對(duì)此我們只需支付開采費(fèi)用。而二次能源則是指人造的能源，為此不但需要支付開采費(fèi)用，還需支付存儲(chǔ)費(fèi)用。

　　電力是高品質(zhì)、潔凈的二次能源，比其他類型的動(dòng)力更為通用，并能高效地轉(zhuǎn)換為其他形式，諸如能以近乎100%的效率轉(zhuǎn)換為機(jī)械能或者熱能。然而，熱能、機(jī)械能卻不能以如此高的效率轉(zhuǎn)換為電能。

　　電力的缺點(diǎn)是不易大規(guī)模儲(chǔ)存，或者說電能儲(chǔ)存的代價(jià)不菲。姑且不說輸配電及用電損耗的話，對(duì)于幾乎所有在使用的電能，其耗電量即為發(fā)電量。這對(duì)于傳統(tǒng)電廠并無困難，不過是其燃料消耗量隨著負(fù)載需求而連續(xù)變化。但對(duì)光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等間隙性電源，就不能隨時(shí)、全時(shí)滿足負(fù)荷需求。因此，儲(chǔ)能成為必備的特征以配合這類發(fā)電系統(tǒng)，尤其對(duì)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)和離網(wǎng)型風(fēng)架而言。對(duì)于并網(wǎng)光伏系統(tǒng)等儲(chǔ)能，它能夠顯著改善負(fù)荷的可用性，而且對(duì)電力系統(tǒng)的能量管理、安全穩(wěn)定運(yùn)行、電能質(zhì)量控制等均有重要意義。

　　近年來，隨著光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造成本大幅度降低，將其大規(guī)模接人電網(wǎng)成為一種發(fā)展潮流，使得電力系統(tǒng)給原本就薄弱的電力存取環(huán)節(jié)帶來更大挑戰(zhàn)。眾所周知，電能在“發(fā)、輸、供、用”運(yùn)行過程中，必須在時(shí)空兩方面都要達(dá)到“瞬態(tài)平衡”。如果出現(xiàn)局部失衡就會(huì)引起電能質(zhì)量問題，即閃變，“瞬態(tài)激烈”失衡還會(huì)帶來災(zāi)難性事故，并可能引起電力系統(tǒng)的解列和大面積停電事故。要保障公共電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和可靠運(yùn)行，就必須在電力系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上建立強(qiáng)有力的“電能存取”單元(儲(chǔ)能系統(tǒng))對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行支撐.

　　儲(chǔ)能的應(yīng)用有諸多方面，首先是在電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用，包括發(fā)電系統(tǒng)，輔助服務(wù)、電網(wǎng)應(yīng)用、用戶端及可再生能源發(fā)電并網(wǎng)。另外，在電動(dòng)汽車、軌道交通、UPS電源、電動(dòng)工具以及電子產(chǎn)品等多有應(yīng)用。本章內(nèi)容主要針對(duì)獨(dú)立與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能展開。

　　對(duì)于儲(chǔ)能在整合光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)方面，可以發(fā)揮如下作用:①頻率調(diào)節(jié):②電網(wǎng)故障恢復(fù);③電壓調(diào)節(jié);④電能質(zhì)量的維護(hù)與改善。

　　隨著微電網(wǎng)的光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源滲透率的提高，為了滿足微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求，在并網(wǎng)或離網(wǎng)情況下實(shí)現(xiàn)功率平衡，電壓頻率正常，需配備一定的儲(chǔ)能系統(tǒng)，以平衡可再生能源隨機(jī)波動(dòng)，改善電能質(zhì)量及維持系統(tǒng)穩(wěn)定。分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)配置比例及協(xié)調(diào)控制，是決定微電網(wǎng)能否正常、穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。