在過去的一百多年中,照明光源經(jīng)歷了三個重要的階段:白熾燈,螢光燈,HID燈。其中白熾燈是光源,螢光燈是第二光源,高強(qiáng)度氣體放電燈是第三光源(HID)。如今在照明界具有廣闊的發(fā)展前景的LED光源被稱為第四光源。LED作為新穎的半導(dǎo)體光源,具有壽命長、發(fā)光效率高、功耗低、啟動時間短、結(jié)構(gòu)牢固等特點(diǎn)。
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太陽能光伏發(fā)電的原理
太陽能光伏發(fā)電是依靠太陽能電池元件,利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué)特性,當(dāng)太陽光照射在半導(dǎo)體PN結(jié)上,由于P-N結(jié)勢壘區(qū)產(chǎn)生了較強(qiáng)的內(nèi)建靜電場,因而產(chǎn)生在勢壘區(qū)中的非平衡電子和空穴或產(chǎn)生在勢壘區(qū)外但擴(kuò)散進(jìn)勢壘區(qū)的非平衡電子和空穴,在內(nèi)建靜電場的作用下,各自向相反方向運(yùn)動,離開勢壘區(qū),結(jié)果使P區(qū)電勢升高,N區(qū)電勢降低,從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流,將光能轉(zhuǎn)化成電能。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大體上可以分為兩類,一類是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),即和公用電網(wǎng)通過標(biāo)準(zhǔn)介面相連接,像一個小型的發(fā)電廠;另一類是獨(dú)立式發(fā)電系統(tǒng),即在自己的閉路系統(tǒng)內(nèi)部形成電路。
太陽能電池板選取
目前硅系太陽能電池分為:單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。目前單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,高的達(dá)到24%,是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率高的,技術(shù)也最為成熟。使用壽命一般可達(dá)15 年,高可達(dá)25 年。
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多晶硅太陽能電池比單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率要降低不少,其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右,同時多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。非晶硅薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率偏低,目前國際先進(jìn)水平為10%左右,且不夠穩(wěn)定,隨著時間的延長,其轉(zhuǎn)換效率衰減,直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用。所以目前太陽能電池多采用單晶硅太陽能電池。
在目前充斥市場的LED照明產(chǎn)品中,它們的電源輸入系統(tǒng)為兩類:一類前端為AC電源輸入系統(tǒng)加上后端的定電流控制模塊,此類產(chǎn)品bao括冷凍柜燈條、室內(nèi)燈具、路燈、臺燈、MR16、AR111等。另一類為交流電源直接輸入系統(tǒng)整合AC/DC轉(zhuǎn)換器和恒定電流線路,此類產(chǎn)品bao括E27和GU10等燈泡型LED燈、PAR燈、T5和T8LED燈管等。
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一類電源設(shè)計(jì)除了應(yīng)選擇前端效率較佳的恒定電壓電源供應(yīng)器外,后端恒定電源控制的電源模塊則依其產(chǎn)品特性采用效率較佳的電源設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)在于前端AC/DC的電源供應(yīng)器,如開關(guān)電源、DC適配器等恒定電壓電源,可選擇性高且多有安規(guī)認(rèn)證的方案,從而降低設(shè)計(jì)的門檻。
第二類電源設(shè)計(jì)由于整合了AC/DC的電路和恒定電流電路,故可符合較小空間的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),但從功率因子、電源效率和安規(guī)的慮,設(shè)計(jì)也存在一些難度。因此,現(xiàn)今市場此類產(chǎn)品很少能達(dá)到高發(fā)光效率、高功率因子(>0.9)標(biāo)準(zhǔn)。