太陽(yáng)能取之不盡用之不完而且環(huán)保清潔，在缺少交流電源供電的情況下更有不可替代的作用。太陽(yáng)能電池和二次充電電池配合使用時(shí)可以組成一個(gè)獨(dú)立的不間斷直流供電系統(tǒng)，可以為一些比如：報(bào)警器、草坪燈、庭院入侵報(bào)警探頭、交通信號(hào)燈、手機(jī)充電器、無(wú)法提供電源的自動(dòng)控制設(shè)備等負(fù)載提供電能。

　　一、目前太陽(yáng)能電池的種類(lèi)一般有三種材料的種類(lèi)，即非晶硅、單晶硅和多晶硅。

　　非晶硅電池是早期產(chǎn)品，具有成本低、產(chǎn)量高、弱光性能好等特點(diǎn)。光電的轉(zhuǎn)換效率一般為8%左右，所以價(jià)格低廉，現(xiàn)在已經(jīng)基本被淘汰。

　　單晶硅和多晶硅電池是一種將硅礦石采用燒結(jié)、拉晶、制極等工藝，再按照相關(guān)的工藝要求進(jìn)行切割成適當(dāng)?shù)男∑?，?jīng)焊接線連接在一起形成組片，由于它的基片很薄，所以小功率的電池還需要再安裝在絕緣基板上使用，而大功率的采用強(qiáng)化玻璃將片基層壓于絕緣基板內(nèi)，加上鋁合金框架進(jìn)行保護(hù)所制成的平板電池。

　　單晶硅電池與多晶硅電池的不同處在于多晶硅的表面有大面積的冰花狀花紋，而單晶硅電池則是細(xì)小的顆粒，在它們的表面都鍍有一層藍(lán)色或紫色的抗反光膜。單晶硅轉(zhuǎn)換效率一般在10%～15%，而多晶硅的轉(zhuǎn)換效率在12%～16%。

　　太陽(yáng)能電池的一個(gè)單片為一個(gè)PN結(jié)。單片電池的開(kāi)路電壓在0.45V～0.6V之間，一般情況下電壓為0.5V,電池串聯(lián)的片數(shù)越多電壓越高；單片電池的電流取決于單個(gè)PN結(jié)實(shí)際受光面積，其短路電流一般為15～30mA/平方厘米，面積越大或并聯(lián)的片數(shù)越多則電流越大。

　　太陽(yáng)能電池的功率Pmax=開(kāi)路電壓*短路電流，這是它們的理想功率，而平時(shí)大家衡量太陽(yáng)能電池的是額定功率Pm。實(shí)際中額定功率是小于功率的，主要是由于太陽(yáng)能電池的輸出效率u只有70%左右。在使用中由于受光強(qiáng)度的不同，所以不同時(shí)刻的功率也是不同的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)它的實(shí)際平均功率P=0.7Pm。如果太陽(yáng)能電池要直接帶動(dòng)負(fù)載，并且要使負(fù)載長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，則負(fù)載的額定功率為Pr=0.7Pm。如果按照負(fù)載的功率選擇太陽(yáng)能電池的功率則電池的功率為：Pm=1.43Pr。就是說(shuō)太陽(yáng)能電池的功率要是負(fù)載功率的1.43倍。

　　在選擇太陽(yáng)能電池的功率時(shí)，應(yīng)合理選擇負(fù)載的耗電功率，這樣才能使發(fā)電功率與耗電功率處于一種平衡狀態(tài)。當(dāng)然太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率也會(huì)受到季節(jié)、氣候、地理環(huán)境和光照時(shí)間等多方面因素的制約。

　　二、蓄電池的使用（這里僅以夏季為例，介紹太陽(yáng)能電池與蓄電池在一般情況下的使用）

　　蓄電池是一種儲(chǔ)存電能的容器，常被作為其它電路的“能源基地”。由于太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的電力有限，因此要盡可能的擴(kuò)大“基地”的儲(chǔ)電容量，但也不能無(wú)限擴(kuò)大，因?yàn)樘?yáng)能電池只能在白天發(fā)電，其日發(fā)電量M＝發(fā)電功率（輸出功率）×有效光照時(shí)間×發(fā)電時(shí)間，由此它的日電量等于輸出電流與有效光照時(shí)間的乘積，即：C=IH（Ah）。而蓄電池的容量則使放電時(shí)間和放電電流的乘積，因此計(jì)算公式為：C=IH（單位Ah，就是額定1A的電流放電一小時(shí)）。那么太陽(yáng)能電池和蓄電池在容量和電量上使如何計(jì)算的呢？我們可以通過(guò)電功率公式：P=IU演化為：P=Iuh/h=CU/h。

　　根據(jù)上面的公式可以計(jì)算出蓄電池的容量，在計(jì)算過(guò)程中為了更加準(zhǔn)確，還要考慮蓄電池的充電效率。蓄電池的充電效率一般為65%～80%之間。

　　例如：有一塊單晶硅電池的組件，的輸出功率Pm（額定功率）為25W，峰值電壓（額定電壓）Ump為17.2V，峰值電流（額定電流）為1.45A，開(kāi)路電壓為21V，短路電流為Isc為1.5A，某地區(qū)有效光照時(shí)間為12小時(shí)，求太陽(yáng)能電池一天的發(fā)電量和所需的蓄電池的容量。

　　已知：Pm=25w ,h=12h ,U=17.2V ,太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率為：u=0.7,蓄電池的補(bǔ)償值為n=1.4

　　太陽(yáng)能電池的發(fā)電量：M=Pm×h×u=25×12×0.7=210W

　　按上訴公式：C=Ph/U=25×12/17.2=17.44Ah

　　那么實(shí)際的蓄電池的有效容量要在C=17.44/1.40=12.46Ah以上

　　所以在實(shí)際中我們可以選擇14Ah左右容量的蓄電池。

　　在我國(guó)南方和北方的地區(qū)由于地理緯度上的差異，夏季和冬季的太陽(yáng)日照時(shí)間可以根據(jù)下面的公式計(jì)算：H=12±0.09ɡ，H表示日照時(shí)間、12為日照平均時(shí)間、0.09表示地理上的經(jīng)度緯度的差異、ɡ表示所在地的地理緯度、±夏季取＋，冬季?。９庹招室话阍谙募救?.8左右，春秋季取0.7，冬季取0.5～0.6，這樣有效光照時(shí)間就為：h=H×光照效率

　　三、蓄電池和太陽(yáng)能電池的配接

　　目前生產(chǎn)太陽(yáng)能電池產(chǎn)品種類(lèi)和規(guī)格很多，對(duì)于蓄電池來(lái)講一般有6V、12V、24V的。那么如何將太陽(yáng)能電池和蓄電池配接起來(lái)？通常來(lái)說(shuō)太陽(yáng)能電池的額定輸出電壓要比蓄電池高1.3～1.5倍，這是因?yàn)樾铍姵氐某潆娦蕸Q定的，因?yàn)樘?yáng)能電池的充電，不象使用市電給蓄電池充電一樣有較大的選擇余地，況且它在給蓄電池充電的時(shí)候功率波動(dòng)比較大，這要先考慮太陽(yáng)能電池的成本問(wèn)題。假如蓄電池的充電時(shí)率選擇在C10,充電的補(bǔ)償值定位1.4倍，那么一個(gè)額定12V電壓的蓄電池應(yīng)當(dāng)選配的太陽(yáng)能電池的電壓應(yīng)該在12V×1.4=16.8V左右的太陽(yáng)能電池，這個(gè)電壓值已經(jīng)接近蓄電池的極限充電電壓。用太陽(yáng)能電池給手機(jī)電池充電也是一樣的，充電的電壓越高則充電的功率就會(huì)越大，那么其他的充電時(shí)間和充電補(bǔ)償值就要另外計(jì)算。

　　在太陽(yáng)能電池的與蓄電池并聯(lián)充電時(shí)，還要注意防止樹(shù)木和建筑物的遮擋照射太陽(yáng)能電池的光線，或在陰天和夜晚時(shí)太陽(yáng)能電池不能發(fā)電，所以在電路中一定要串聯(lián)一個(gè)整流二極管防止太陽(yáng)能電池在電壓下降或者不發(fā)電時(shí)蓄電池對(duì)太陽(yáng)能電池逆放電（我們網(wǎng)站可以提供低壓降的隔離二極管0.8元一個(gè)），并聯(lián)使用二極管時(shí)注意選擇內(nèi)阻一致。

　　對(duì)于大功率的太陽(yáng)能電池組件（小功率就免了）。為防止太陽(yáng)能電池在強(qiáng)光下由于遮擋造成其中一些因?yàn)榈貌坏焦庹斩蔀樨?fù)載產(chǎn)生嚴(yán)重發(fā)熱受損，在太陽(yáng)能電池組件輸出端的兩極并聯(lián)一個(gè)旁路二極管，旁路二極管的電流值不能低于該塊太陽(yáng)能組件的電流值。

　　太陽(yáng)能電池板的優(yōu)點(diǎn)：

　　1.運(yùn)行成本低

　　2.容易安裝

　　3.可以在不同的環(huán)境下使用

　　4.可以根據(jù)實(shí)際的負(fù)載要求進(jìn)行設(shè)計(jì)

　　5.維護(hù)費(fèi)用低

　　6.不需要燃料

　　7.操作時(shí)無(wú)噪音，沒(méi)有易磨損的零部件，無(wú)污染，非常環(huán)保，轉(zhuǎn)換成電能中不產(chǎn)生其它物質(zhì)

　　8.能在長(zhǎng)期無(wú)人值守的環(huán)境下正常運(yùn)行

　　太陽(yáng)能電池的特點(diǎn)：

　　1、按惡劣的氣候條件設(shè)計(jì)：工作溫度：-30℃～ 95℃ 相對(duì)濕度：0-100% 風(fēng)速：>200公里/小時(shí)

　　2、太陽(yáng)能光伏組件具有非常好的輸出特性：短路電流溫度系數(shù)：2.0mA/℃ 開(kāi)路電壓溫度系數(shù)：-0.078V/℃

　　3、單晶硅太陽(yáng)能電池具有很高的光電轉(zhuǎn)換效率，只需要室外有陽(yáng)光直接照射到的地方即可使用。