最近几年，我国需要的能源数量极具增加，导致国内环保压力变大，与太阳 能发电相关的技术问题在国内得到了广泛的关注。2012 年欧美对我国光伏产品 大规模征收反倾销税，这一不平等政策重创了国内以外销为主要途径的光伏产业， 在这之后，我国的光伏行业正慢慢往理性发展方向发展，注重重塑供需关系、平 衡市场格局。伴随着环境保护理念逐渐深入人心和化石能源价格的波动，一系列 支持光伏产业发展的政策逐渐被推出。2012 年一份国家级规划指出，截止到 2015 年，我国的太阳能发电装机容量已达到 21GW 以上。根据规划，我的太阳能发电 装机容量预计到 2020 年将突破 50GW。2013 年，我国出台了一系列政策来对光 伏产品生产企业进行扶持，尤其是下游的应用产品生产企业，这使得当年我国太 阳能发电产业新增装机容量突破 11.3GW，2012 年同期相比较，增加了 126%， 跃居全球首位。

1.4  太阳能发电系统的组成及功能

1.4.1  太阳能发电系统的组成

太阳能发电系统是利用太阳能电池的光生伏特效应，把太阳射入地面的太阳 辐射能量转换为电能经过逆变器逆变成交流电后直接供用户使用或将逆变后的 交流电并入公共电网的发电系统。太阳能发电系统主要组成部分包括：太阳能电 池组件、DC/AC 逆变器、DSP 主控制器等。各部件在系统中的作用如下[1]：

（1）太阳能电池组件：太阳能电池将太阳辐射能转换成电能，是整个发电

装置中最有价值的组成部分。单块太阳能电池的容量较小，通过串并联达到较大 功率，以满足整个发电系统对太阳能电池组件的电压、电流和功率的相关要求。 目前生产工艺成熟且应用也较广泛的太阳能电池是以硅作为主要材料的单晶硅、 多晶硅和非晶硅太阳能电池，其中非晶硅太阳能电池的技术水平和产品工艺最为 完善，已经完成了较大规模的工厂化生产。

（2）蓄电池：为了解决太阳能发电系统受光照影响较大的问题，保证用户 在无光条件下使用，就需要将有光时候发出的电能储存在蓄电池中，以备用户在 阴天、下雨天或晚上无光的环境中使用。蓄电池是充当了能量暂存的媒介。

（3）逆变器：逆变器是一种将直流电变换为交流电的变换电路，是一种常 见的电力电子变流装置，它是通过使用 DSP 等控制芯片，控制功率开关管的通

断来实现变流的。因为太阳能电池输出的是直流电能，需要供给交流负载使用时， 就需要使用直流-交流逆变装置。随着并网太阳能发电系统越来越广泛的被大众 所接受，已取得广泛应用的并网型太阳能电池逆变器的研制成为了热门方向。并 网型光伏逆变器不仅具有最大功率跟踪和将直流电转变为交流电的功能，还具有 自动并网和孤岛检测等功能。

（4）控制器：控制器是用来管理和控制整个太阳能发电系统的，是整个系 统最重要的部分。根据设计系统的要求及重要性，控制器所具有的功能和控制算 法的复杂程度将多种考虑。根据所设计系统的用途，控制器可以具备以下功能： 系统中所有器件的保护、系统工作状态显示、最大功率跟踪、孤岛效应检测等等。 控制器的功能需要根据系统需要进行选择，并不是多多益善，若是选用了多余的 功能，将导致可靠性降低、制造成本的增加、控制复杂、体积变大等一系列问题。论文网

1.5  太阳能发电原理

太阳能电池应用的理论基础是半导体材料具有光电效应。当光子撞击到金属 物体表面时，金属电子吸收的光子的能量足够克服原子核内部引力时，电子将逃 逸出金属表面，成为光电子。我们都知道，硅原子的外层电子数为 4 个，假如我