1、 学生毕业设计（论文）学生毕业设计（论文） 题题 目目 太阳能光伏发电与建筑一体化太阳能光伏发电与建筑一体化 学学 院院 光伏工程光伏工程 专专 业业 材料加工与应用技术材料加工与应用技术 班班 级级 0808光伏光伏(1)(1)班班 姓姓 名名 学学 号号 指导教师指导教师 完成日期完成日期 20102010- -1010- -18 18 1 目目 录录 摘要 .2 引言 .2 第一章 太阳能光伏发电 3 1.1 太阳能热发电 .4 1.2 太阳能光伏发电 5 第二章 建筑一体化 .8 2.1 太阳电池原理 .8 2.2 光伏发电系统 9 2.3 BIPV 建筑一体化 .10 2.4 BIP
2、V 在国外 14 2.5 BIPV 在中国 .14 2.6 太阳能利用与建筑一体化的优点 .15 致 谢 .16 参考文献 17 2 摘要摘要 太阳是能量的天然来源。地球上每一个活着的生物之所以具有发挥作用的能 力,甚至于是它的生存，都是由于直接或间接来自于太阳的能量。我们的地球处在 离太阳差不多有一亿英里的地方。它所截取的辐射能少到难以置信 （大约千万分 之三），这么小的一点能量， 实际上比整个世界目前现有的发电能力还大十万倍。 目前全世界尤其是工业发达国家开始感到能量短缺，因此，人们开始求助于太阳 能，以解决能源危机。 太阳能每天都能无限供应，而且数量庞大。如果在大的电厂利用，就减少了 温
3、室效应，有些能源专家和环境保护的专家则认为，在满足人类今后能量需要方 面，太阳能的热影响比任何其他替换品的热影响要小得多。作为一种不污染环境， 又取之不尽的新能源，它无处不在。尤其是在电力供力方面，有专家认为太阳能 发电最终将在电力供应中占 20%。 太阳能是一种辐射能，太阳能发电意味着-要将太阳光直接转换成电能，它必须 借助于能量转换器才能转换成为电能。将光能直接转换成电能的过程确切地说应 叫光伏效应。不需要借助其它任何机械部件，光线中的能量被半导体器件的电子 获得，于是就产生了电能。这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能 电池。太阳能电池也同晶体管一样，是由半导体组成的。它的主要材
4、料是硅，也 有一些其他合金。用于制造太阳能电池的高纯硅，要经过特殊的提纯处理制作。 太阳能电池只要受到阳光或灯光的照射，就能够把光能转变为电能，使电流从一 方流向另一方，一般就可发出相当于所接收光能的 1020% 的电来。一般来说，光 线越强，产生的电能就越多。为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射，将光 能转变为电能，一般在它的上面都蒙上一层可防止光反射的膜， 使太阳能板的表 面呈紫色。它的工作原理的基础是半导体 PN 结的光生伏打效应。所谓光生伏打效 应就是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的 一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的 PN 结时，就会在 PN 结
5、的两边出现电 压（叫做光生电压）。这种现象就是著名的光生伏打效应。使 PN 结短路，就会产 生电流。 引言引言中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年 17000 亿吨标准煤。太阳能资源 开发利用的潜力非常广阔。中国光伏发电产业于 20 世纪 70 年代起步，90 年代中 期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过 30 多年的努力， 3 已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国 家项目及世界光伏市场的有力拉动下，中国光伏发电产业迅猛发展。 2007 年，中国光伏电池产量首次超过德国和日本，居世界第一位。2008 年的 产量继续提高，达到了 200 万
6、千瓦。近 5 年来，中国光伏电池产量年增长速度为 1-3 倍，光伏电池产量占全球产量的比例也由 2002 年 1.07增长到 2008 年的近 15。 商业化晶体硅太阳能电池的效率也从 3 年前的 13-14提高到 16-17。 因美国次贷问题而引发的金融危机，从华尔街迅速向全球蔓延，致使部分金融机 构轰然倒塌，证券市场持续低迷，石油价格大幅下滑。中国光伏发电产业近年发 展迅速，成为政府重视、股市活跃、风投青睐、各行各业蜂涌相聚的世界太阳谷。 由于设备、原料和市场三头在外，它对美国、欧洲和日本等国际市场存在很大依 存度。随着这场金融危机特别是国际油价的大幅下挫，对中国光伏发电业的投资 资金、出口订单等方面产生重大影响，但金融危机对光伏产业的巨
