第一篇：光伏路燈控制器（范文模版）

本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）

2014 年 5 月 21日 曲阜師范大學(xué)教務(wù)處制

題

目

光伏路燈控制器

姓

名

王俊鵬

學(xué)號

2010416015

院

系

電氣信息與自動化學(xué)院

專

業(yè)

電氣工程及其自動化

指導(dǎo)教師

黃金明

職稱

副教授

目 錄

摘要.....................................................................1 關(guān)鍵詞...................................................................1 Abstract.................................................................1 Key words................................................................1 1 緒論..................................................................1 1.1 光伏路燈控制器的研究背景與意義..................................1 1.2 光伏路燈控制器系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀....................................2 1.3 本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)........................................2 2 光伏發(fā)電系統(tǒng)理論基礎(chǔ)..................................................2 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)....................................................2 2.1.1 太陽能電池的物理基礎(chǔ)......................................2 2.1.2 光伏電池的基本特性........................................3 2.2 貯能裝置........................................................3 2.2.1 鉛酸蓄電池的工作原理......................................3 3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法................................................4 3.1 蓄電池充電控制方法..............................................4 4 控制系統(tǒng)設(shè)計..........................................................4 4.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路設(shè)計..........................................4 4.2 光伏發(fā)電LED路燈控制器硬件設(shè)計..................................5 4.2.1 STC12C5A60S2最小系統(tǒng)......................................6 4.2.2 信號采集電路設(shè)計..........................................6 4.2.3 PWM信號放大電路設(shè)計.......................................7 4.2.4 控制部分輔助電源設(shè)計......................................8 4.3 LED驅(qū)動設(shè)計.....................................................8 4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計....................................................9 4.4.1 主程序設(shè)計................................................9 4.4.2 充放電程序設(shè)計...........................................10 4.4.3 光伏發(fā)電接入口軟件設(shè)計...................................10 4.4.4 LED照明管理程序設(shè)計......................................11 5 總結(jié)與展望...........................................................12 致謝....................................................................12 參考文獻................................................................12 附錄一..................................................................12

光伏路燈控制器

電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生 王俊鵬

指導(dǎo)老師 黃金明

摘要：本文設(shè)計了一種以STC12C5A60S2單片機為主控芯片的光伏路燈控制器。設(shè)計中使用了單片機自帶的A/D轉(zhuǎn)換器進行電壓、電流數(shù)據(jù)的采集；使用了兩路PWM來控制MOSFET的導(dǎo)通，實現(xiàn)了太陽能電池板輸出和蓄電池充電的控制；采用對I/O引腳高低電平的控制，來控制光耦器，從而控制蓄電池放電；采用了恒流來驅(qū)動LED照明；利用的分段式充電策略，優(yōu)化了蓄電池充電，延長了蓄電池使用壽命；同時，利用太陽能電池板自身作為光控元件，提高了靈敏度。關(guān)鍵詞：單片機

LED路燈 控制器

Solar street lamps controller Student majoring in Electrical Engineering and Automation

Wang Junpeng

Tutor

Huang Jinming Abstract : This passage designs a solar LED street light controller based on STC12C5A60S2.In the design , A/D converters of MCU are used to collect voltage and current;two PWM waves are used to control the conduction of MOSFET , achieving the output of solar panels control and battery charging control;optical coupler is controlled by controlling high and low level of I/O pin so as to control the battery discharge;constant current is used to drive LED lighting;the method of segmented charge is used to control battery charging , optimizing the battery charging , prolonging the service life of the battery;meanwhile , the solar panels are used for light-dependent control element to improve the sensitivity.Key words : MCU;LED street lamp;Controller 1 緒論

1.1 光伏路燈控制器的研究背景與意義

21世紀能源研究的熱點問題是新能源技術(shù)。太陽能作為一種巨大的可再生能源，每天有著相當(dāng)于數(shù)萬億桶石油燃燒的輻射能量到達地球表面[1]。豐富、廣闊的太陽能資源被開發(fā)和利用，將會減少對不可再生能源的使用，減少對煤炭、石油等化石能源使用帶來的污染，保護了生態(tài)環(huán)境，有利于生態(tài)環(huán)境走可持續(xù)發(fā)展的道路?？梢哉f未來的能源結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)離不開太陽能。太陽能將會成為主要的能源之一，它的應(yīng)用前景也必將非常廣泛。因此，對太陽能的開發(fā)和利用是利國利民的大事，有著重大意義。

路燈是日常生活中必不可少的公共設(shè)施，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，居民生活水平和質(zhì)量的提高，路燈能耗增長的問題也隨之而來。研究路燈低能耗問題也將成為一個重要的課題。LED照明技術(shù)的日漸成熟推動了照明行業(yè)的發(fā)展，LED作為照明設(shè)備的光源也被越來越多的選用。相比于日光燈，白熾燈等光源，LED具有工作電壓低，能耗非常低，光效高，使用壽命長等優(yōu)點[2]。因此，LED照明也會被廣泛得推廣和應(yīng)用。

本文在研究光伏發(fā)電技術(shù)和LED照明技術(shù)的基礎(chǔ)上[3]，設(shè)計一種光伏路燈控制器。

其中，太陽能發(fā)電系統(tǒng)為路燈供電，LED作為照明光源，將二者結(jié)合既節(jié)約了能源，又降低了能耗。這一設(shè)計用于校園、小區(qū)生活路燈中，很有現(xiàn)實意義。1.2 光伏路燈控制器系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

目前，光伏充電控制器可分為以下幾種類型：并聯(lián)型光伏控制器、串聯(lián)型光伏控制器、脈寬調(diào)制型光伏控制器、智能型光伏控制器、最大功率跟蹤控制器[4]。其中，最大功率跟蹤控制器，能判斷系統(tǒng)在運行時的輸出功率是否達到最大值，而且，還能隨時調(diào)整太陽能電池始終運行在最大功率點處，控制性能高?？刂破骺刂曝撦d采用的方式有光控、光控加時控、PWM調(diào)節(jié)負載、實時時鐘四季變換等。控制器的芯片有DSP、ARM、單片機等。相比而言，單片機芯片成本低，學(xué)校和小區(qū)路燈環(huán)境對光伏系統(tǒng)要求相對低，從經(jīng)濟簡單的角度，選用單片機控制，采用光控比較實用。

獲取最大功率的控制方法主要有恒定電壓法、短路電流比例系數(shù)、擾動控制法、電導(dǎo)增量法等。雖然擾動控制法和電導(dǎo)增量法精度相對高，但是，考慮到在小型光伏系統(tǒng)中功率不是太大，恒定電壓法簡單、易于實現(xiàn)。1.3 本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)

基于光伏發(fā)電理論和LED照明技術(shù)，本文設(shè)計一種光伏路燈控制器系統(tǒng)。硬件方面，[5-7]以單片機STC12C5A60S2作為主控芯片，硬件電路設(shè)計包括電壓、電流的信號采集電路，PWM信號的放大電路，控制系統(tǒng)的控制電源設(shè)計電路，LED恒流驅(qū)動電路。在控制方法方面，對太陽能電池采用恒定電壓法的最大功率追蹤；對蓄電池采用分段式充電的方法；對負載采用太陽能電池輸出電壓作為控制信號的光控方式；對蓄電池過放電采用I/O引腳控制光耦合器實現(xiàn)繼電器動作，切除負載。

論文的結(jié)構(gòu): 第一章介紹設(shè)計研究的背景和意義，對光伏路燈控制器的研究現(xiàn)狀作了敘述，對論文的組織結(jié)構(gòu)作介紹。

第二章介紹光伏發(fā)電的理論基礎(chǔ)，對太陽能光伏發(fā)電的工作原理以及鉛酸蓄電池的工作的基本原理分別進行了介紹。

第三章介紹研究設(shè)計中蓄電池充電的控制方法。第四章是設(shè)計的核心，對光伏路燈控制的硬件和軟件進行設(shè)計，硬件電路包括電壓、電流信號的采集，PWM信號放大，控制芯片電源等部分。

第五章對本文設(shè)計進行總結(jié)和展望。光伏發(fā)電系統(tǒng)理論基礎(chǔ)

2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)是用來將吸收的太陽光光能轉(zhuǎn)換成電能。它主要由太陽能電池方陣、充放電控制器、蓄電池、負載等設(shè)備組成。光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖用圖2-1來描述。

太陽能電池方陣控制器蓄電池LED照明

圖2-1 光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

其中，太陽能電池方陣選用156多晶100W一塊（開路電壓為21V左右），蓄電池選用12V60Ah的鉛酸蓄電池兩組，LED照明燈具選用12V30W的一盞。2.1.1 太陽能電池的物理基礎(chǔ)

光伏電池的物理基礎(chǔ)是光伏效應(yīng)[4]。光伏效應(yīng)是指光照在不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體和

金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子（光波）轉(zhuǎn)換為電子、光能量轉(zhuǎn)換為電能量的過程；其次，是形成電壓的過程。有了電壓就像筑高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流回路。其原理圖可以用圖2-2來描述。

圖 2-2 光伏效應(yīng)原理圖

2.1.2 光伏電池的基本特性

太陽能電池其實就是一個大面積的平面二極管[4]，其工作的等效電路可以用圖2-3中的模型來描述。圖中把光照下的PN結(jié)看做一個理想二極管和恒流源并聯(lián)，恒流源的電流即為光生電流IL，RL為外負載，通過PN結(jié)電流ID用二極管表示。

圖2-3 太陽能電池等效原理圖

太陽能電池組件的性能參數(shù)主要有：短路電流、開路電壓、峰值電流、峰值電壓、峰值功率、填充因子和轉(zhuǎn)換效率。其中，光電轉(zhuǎn)換效率是衡量電池質(zhì)量和技術(shù)水平的重要參數(shù)[4]。2.2 貯能裝置

由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，所以，一般需要配置儲能裝置（蓄電池系統(tǒng)）才能工作。而光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能最適合的貯能方式是將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，需要時將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。

目前，主要的貯能裝置有如下幾種:鉛一酸（Pb-acid）、鎳一隔（Ni-Cd)、鎳一金屬氫化物(Ni-MH)、鋰一離子（Li-ion）、鋰一聚合物（Li-poly）和鋅一空氣、超級電容器、高能鎳碳超級電容[4]。

當(dāng)前由于鉛酸蓄電池具有技術(shù)成熟，價格低廉，性價比較高等優(yōu)點，因此得到了廣泛的應(yīng)用。本文在設(shè)計光伏路燈控制系統(tǒng)時，采用的儲能裝置就是鉛酸蓄電池。設(shè)計中采用12V60Ah的鉛酸蓄電池兩組并聯(lián)，在保證充足的容量的同時，雙路便于某一蓄電池出現(xiàn)故障時線路的正常運行。2.2.1 鉛酸蓄電池的工作原理

在蓄電池充、放電時，正極、負極活性物質(zhì)和電解液同時參與化學(xué)反應(yīng)。鉛酸蓄電池充放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下：

正極：（2.1）PbO2?HSO4?3H??2e?PbSO4?2H2O

?負極：Pb?HSO4??2e?PbSO

（2.2）4?H?3

總反應(yīng)：PbO2?2HSO4?Pb?2PbSO4?2H2O（2.3）

以上反應(yīng)是可逆的，這種可逆反應(yīng)使蓄電池實現(xiàn)了貯存電能和釋放電能的功能。光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制方法

3.1 蓄電池充電控制方法

恒壓、恒流、分段是蓄電池常見的充電控制方式[4]。恒壓，即對電池采用恒定的電壓充電，它的特點是：在充電剛開始的時候有很大的電流，一段時間之后，電流開始慢慢下降，當(dāng)電池電壓升高后充電電流變得很小，在初始階段，大電流很可能會損壞蓄電池；恒流，即在充電時一直控制充電電流大小不變；分段，即對整個充電過程采取分段式控制。當(dāng)蓄電池電壓較低時，蓄電池接收電流的能力較強，可以采用較大電流進行充電，電池電壓升高時，其接收電流的能力下降，此時應(yīng)該降低充電電流。

本文在設(shè)計時采用光伏發(fā)電系統(tǒng)給蓄電池進行分段式充電。充電環(huán)節(jié)包括:限電流充電、恒電壓充電、涓流三部分。

限電流充電：由于產(chǎn)生的光能的不穩(wěn)定性，實現(xiàn)恒流的控制較難，因此在設(shè)計的時設(shè)定一個最大充電電流Imax。

恒電壓充電：當(dāng)充電充到一定程度，蓄電池對電流的接收能力逐漸減弱，此時需控制蓄電池充電電壓保持在一個恒定值即可。

涓流:經(jīng)過恒電壓充電后，蓄電池已基本充滿，可設(shè)定最大過沖電壓，進行涓流充電，保持電壓較恒定?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計

4.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路設(shè)計

T1F1光伏接口G1C1D2T2C2D3L1G2D4C3C4D5F2D112VR1繼電器D6蓄電池R4光耦合R55VI/OR6光耦合+–繼電器5VI/OR2R312V

圖4-1 光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路設(shè)計

太陽能電池板轉(zhuǎn)化的電能先通過MOSFET管T1，然后通過防反肖特基二極管D2，接著經(jīng)過DC/DC直流變換電路給蓄電池充電。T1管控制光伏接口，使其輸出功率接近最大；為防止蓄電池對太陽能電池板反沖采用了防反肖特基二極管D2，DC/DC電路的核心是buck電路[7]，系統(tǒng)的重點是對buck電路的控制。

蓄電池放電主要是用于控制部分和LED照明部分的供電。為防止蓄電池過度放電而損壞蓄電池，控制LED路燈放電回路上的繼電器的通斷，設(shè)計時使用STC12C5A60S2的一個I/O引腳來控制光耦合器的通斷。

整個主電路由單片機芯片STC12C5A60S2來進行控制，系統(tǒng)的工作流程如下: 當(dāng)蓄電池電壓處于正常工作范圍內(nèi)，蓄電池正常對控制器部分和LED路燈供電。當(dāng)蓄電池的電壓處于欠壓狀態(tài)時，用于控制的單片機I/O端口由高電平變?yōu)榈碗娖?，光耦合器?dǎo)通，繼電器動作切斷LED照明部分，當(dāng)蓄電池電壓恢復(fù)正常值，繼電器再次動作負載回路接通。當(dāng)蓄電池電壓過高處于過壓狀態(tài)時，控制開關(guān)管T2斷開，光伏電池板停止對蓄電池充電。

下面對buck電路進行詳細分析，如圖4-2所示：

T1D2T2C2C1D3L1D4C3C4D1G1G2

圖4-

2buck電路

上圖的buck電路分為兩部分。第一部分是用恒電壓法實現(xiàn)最大功率的追蹤。單片機輸出的PWM信號經(jīng)過放大后，控制著MOSFET管T1的通斷，使太陽能電池板的輸出電壓可調(diào)；第二部分是用于蓄電池充電控制。當(dāng)MOSFET管T2導(dǎo)通時，二極管D4截止，蓄電池開始充電，同時電感儲能；當(dāng)MOXFET管T2斷開時，二極管D4導(dǎo)通，此時電感釋放儲能，給蓄電池充電，此時的電壓已變得比較平直，電壓的紋波在經(jīng)過濾波電容C3、C4濾波之后，也將再一次減小，最后的輸出的電壓就很穩(wěn)定了。其中，第一部分和第二部分類似，也是通過改變PWM的占空比來調(diào)節(jié)的。4.2 光伏發(fā)電LED路燈控制器硬件設(shè)計

本設(shè)計的核心部分是光伏路燈控制器，主控芯片選用型號為STC12C5A60S2的單片機。整個控制器主要包括了：單片機的最小系統(tǒng)，電壓、電流信號采集電路，PWM信號放大電路，控制部分的電源等。其中，電壓、電流信號采集電路分別采集光伏電池電壓、蓄電池電壓、蓄電池充電的電流。控制部分的電源主要是將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)等級的電壓，以給控制器內(nèi)芯片的電提供電壓。控制器結(jié)構(gòu)框圖如圖4-3所示：

太陽能發(fā)電G1DC/DC電路G2PWM信號放大電路輔助電源系統(tǒng)STC12C5A60S2LED照明蓄電池充電電流監(jiān)測蓄電池光伏電池電壓監(jiān)測光伏電池電流監(jiān)測蓄電池電壓監(jiān)測

圖4-3 控制器框圖

4.2.1 STC12C5A60S2最小系統(tǒng)

STC12C5A60S2/AD/PWM系列單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期(1T)的單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路2路PWM,8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S),針對電機控制，強干擾場合，是一款高性價比的單片機。

STC12C5A60S2最小系統(tǒng)由電源、復(fù)位、振蕩電路和外圍擴展組成。最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4-4如下：

5VVCCC1C2C3C4GND27μFC5C627μF復(fù)位開關(guān)R1C711.0592MHZXTAL1XTAL2RSTSTC12C5A60S2

圖4-4 STC12C5A60S2最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

最小系統(tǒng)中最重要的是電源的設(shè)計，在本設(shè)計芯片采用5V供電，為確保電源穩(wěn)定，需要加入一個5V穩(wěn)壓芯片，在4.2.4控制部分輔助電源設(shè)計章節(jié)會詳細介紹。4.2.2 信號采集電路設(shè)計

信號采集時采用STC單片機自帶的高速10位A/D轉(zhuǎn)換器。采樣設(shè)計電路分為兩部分：電壓采集和電流采集。1)電壓信號采集原理:

5VD1R1輸入電壓雙二極管-+電壓跟隨器R2R3D2ADCINx

圖4-5 電壓采集信號原理圖

首先，輸入電壓信號經(jīng)過電壓跟隨器進行緩沖，然后，輸出電壓通過電阻R2、R3進行分壓。由于A/D端口可承受的電壓范圍為0-5V，本文采用了雙二極管來保護A/D端口。如果輸入電壓高于5V，二極管D1就會導(dǎo)通，輸入到A/D端口的電壓強制為5V；如果輸入的電壓低于OV，二極管D2就會導(dǎo)通，輸入到A/D端口電壓強制為0V。經(jīng)過保護后的信號，最后送給單片機處理。

2)電流信號采集原理：

被測電流 IR1-+電壓跟隨器5VD1雙二極管R2R3D2ADCINxRm霍爾電流傳感器

圖4-6 電流信號采集原理圖

由于單片機內(nèi)部讀取的采集信號都是電壓信號，我們采集的電流也要首先轉(zhuǎn)換成電壓信號。因此，圖4-6霍爾電流傳感器轉(zhuǎn)換的輸出電需要流過取樣電阻Rm轉(zhuǎn)換成為電壓信號。轉(zhuǎn)換成電壓信號后，電流采集電路與電壓采集電路類似。4.2.3 PWM信號放大電路設(shè)計

主電路中用到四個MOSFET管，它們分別控制著光伏電的接入、主電路中的一個DC/DC變換器、兩個光耦器的通斷。前兩個用STC12C5A60S2提供的兩路PWM信號，后兩個用I/O引腳控制。

由于STC單片機的I/O直接輸出的PWM信號只有5V,而驅(qū)動MOSFET管的電壓需要12V。因此，輸出的PWM信號需要經(jīng)過放大電路，才能實現(xiàn)驅(qū)動MOSFET。信號放大電路圖4-7如下:

12V5VNCAnodeCathodeNCTLP250VccVoVoGNDR2R1D1

圖4-7 PWM信號放大電路圖

單片機的PWM引腳發(fā)出的高電平的電壓信號，去驅(qū)動光耦合器TLP250，輸出最終電壓為12V的PWM信號。TLP250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖4-8所示。

VccAnodeCathodeTr1Tr2VoVoGND

圖4-8 TLP250內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)陽極為高電平時，Tr1導(dǎo)通Tr2截止，TLP250輸出高電平12V；當(dāng)陽極為低電平時，Tr1截止Tr2導(dǎo)通，TLP250輸出低電平0V。從而實現(xiàn)了將STC單片機電壓信號轉(zhuǎn)換成為能驅(qū)動MOSFET的信號。4.2.4 控制部分輔助電源設(shè)計

控制部分的輔助電源是用來為整個控制系統(tǒng)提供電源的。蓄電池提供的電壓在12V左右。控制系統(tǒng)中用到的STC單片機需要5V供電，MOSFET通斷電壓為12V。所以，選擇一個可以穩(wěn)定提供5V和12V電源的裝置是關(guān)鍵。

LM7805能夠?qū)崿F(xiàn)5V要求，圖4-9是電路設(shè)計圖。

12V0.33μ1LM7805325V0.33μ

圖4-9 LM7805電路設(shè)計圖

12V電源可由以MC34063芯片為核心的升壓模塊提供，可以將供給單片機的5V電源升高到12V。圖4-10是電路設(shè)計圖。

R15VVCCCOMPGNDMC34063TCAPIPKIDCISWCISWEC1R2L1D112VR4R3C2C3

圖4-10 MC34063升壓電路設(shè)計圖

4.3 LED驅(qū)動設(shè)計

LED照明通常采用恒流驅(qū)動的方式，因為這樣可以減少電壓波動對驅(qū)動電流的影響。本文在設(shè)計時，采用了恒流驅(qū)動[8-10]芯片PAM2842。該芯片具有較寬的輸入電壓值可以從5.5V到40V，電壓最大輸出值可達到40V，功率最大輸出可以達到30W;具有三種工作方式，降壓方式(Buck)、升壓方式(Boost)、升降壓方式(Buck/Boost--Sepic)。

設(shè)計過程如圖4-11，將電阻R1接入RT引腳來設(shè)置PAM2842的工作頻率，計算方1012式為:Fsw?（4.1）

24?(RRT?12K)由于設(shè)計中接入的R1阻值為130K，所以芯片的工作頻率為300KHz。

圖4-11 LED驅(qū)動電路設(shè)計圖

通過STC單片機的I/O端口控制EN引腳的電壓來控制芯片的工作狀態(tài)。PAM2842能夠輸出穩(wěn)定的電流，輸入端電壓變化基本不會影響到輸出電流，使LED工作的狀態(tài)相對穩(wěn)定，達到恒流驅(qū)動的目的。4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件系統(tǒng)的功能:檢測太陽能電池板電壓、蓄電池電壓、蓄電池充電電流，控制PWM的輸出，控制I/O引腳的高低電平。設(shè)計中的編程語言采用C語言，軟件編譯環(huán)境為KEIL V7.07，程序燒寫軟件STC-ISP.EXE，同時采用protel軟件進行仿真調(diào)試。4.4.1 主程序設(shè)計

首先介紹系統(tǒng)的主程序，然后對主程序的模塊進行介紹。光伏路燈控制器系統(tǒng)的主程序主要包括系統(tǒng)的初始化、最大功率跟蹤管理、充放電管理以及LED照明自動控制。詳細流程如圖4-12：

開始系統(tǒng)初始化模塊最大功率跟蹤管理充放電管理LED照明控制

圖4-12 主程序框圖

初始化模塊，主要對系統(tǒng)I/O引腳功能設(shè)置，對后面將要用到的PWM輸出、A/D采集端口也需要進行初始化；最大功率跟蹤模塊，是對光伏輸入電壓的控制；充放電管理模塊，是控制光伏發(fā)電系統(tǒng)對蓄電池的充電；LED照明管理系統(tǒng)通過采集的太陽能電池板的電壓來控制。

4.4.2 充放電程序設(shè)計

充放電程序管理檢測蓄電池電壓N狀態(tài)判斷V蓄V欠壓切斷負載限流充電限流充電蓄電池恒壓充電V恒流

圖4-13 充放電程序框圖

如圖4-13所示，當(dāng)蓄電池處于欠壓狀況時應(yīng)切斷LED照明回路，采用限電流充電的工作方式；當(dāng)蓄電池電壓介于欠壓值和恒流充電電壓值之間時，直接采用限電流方式充電；當(dāng)蓄電池電壓介于恒流電壓值和恒壓電壓值之間時，采用恒定電壓充電的方式；當(dāng)蓄電池電壓介于恒壓值和過壓值之間時，采用涓流的充電方式；一旦高于過壓值則退出充電。

部分程序代碼：

if(Uget

{guangou=0;pwmU(0X65);};//繼電器動作，負載切除 if(Uget>Uqy && UgetUhl && UgetUhy && Uget

if(Uget>Ugy){pwmU(0XFF);};//退出充電

if(Uget>Uqy)guangou=1;//負載重新接通

4.4.3 光伏發(fā)電接入口軟件設(shè)計

光伏電接口采用PWM控制是為了采用恒電壓控制法實現(xiàn)最大功率輸出，當(dāng)環(huán)境溫度比較穩(wěn)定時，最大功率時的電壓變化不大，檢測環(huán)境溫度，調(diào)整PWM輸出。程序框圖如圖4-14。

光伏發(fā)電接口管理程序檢測當(dāng)前溫度與設(shè)定值進行比較輸出對應(yīng)占空比

圖4-14 光伏發(fā)電接口程序框圖

部分程序代碼：

if(temp<15&& temp>10)pwmU(0X33);if(temp<20 && temp>15)pwmU(0X55);if(temp<25 && temp>20)pwmU(0X65);4.4.4 LED照明管理程序設(shè)計

傳統(tǒng)的光控多采用光敏電阻和集成電路的結(jié)合進行控制，由于太陽能電池板本身就具有良好的感光性能，且優(yōu)于光敏電阻本身，所以，本文采用太陽能電池自身的輸出信號作為控制信號來實現(xiàn)光控。程序框圖如下4-15：

LED照明程序管理檢測接口電壓檢測接口狀態(tài)大于給定基準值N接入負載Y切斷負載輸出

圖4-15 LED照明管理程序

部分程序代碼：

if(U3

本課題設(shè)計了一種基于STC12C5A60S2的光伏路燈控制器。該控制器的功能是實現(xiàn)最大功率的追蹤，實現(xiàn)蓄電池分段充電以及LED路燈運行的自動控制。設(shè)計中主要解決了以下五方面問題：

一、設(shè)計硬件電壓、電流采集電路，采集信號送入STC單片機A/D端口；

二、設(shè)計信號發(fā)大電路，利用單片機自身輸出的PWM信號去驅(qū)動MOSFET管實現(xiàn)對DC/DC變換器的控制，達到實現(xiàn)最大功率追蹤和蓄電池充電控制的目的；

三、以LM7805和MC34063芯片為核心，設(shè)計了光伏路燈控制器控制部分的輔助電源；

四、以PAM2842芯片設(shè)計LED驅(qū)動電路；

五、根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計了控制器的軟件部分。

本設(shè)計還處于理論研究層面，對于實踐的應(yīng)用還存在不足。下一步我會在實際應(yīng)用中，進行一下幾方面研究：

一、在光伏發(fā)電的最大功率追蹤方面尋找更經(jīng)濟實用的方法；

二、除了研究太陽能作為能源，也可以將其和風(fēng)能結(jié)合，形成風(fēng)光互補的路燈控制器。

三、在光控的基礎(chǔ)上加上時鐘控制，使控制更加精準。致謝

值此畢業(yè)論文設(shè)計完成之際，首先要向我的指導(dǎo)老師黃金明副教授表示感謝，感謝黃老師在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中給予的耐心、細致的指導(dǎo)。從一開始論文題目的選定，老師就從整體思路上給予指導(dǎo)，在查閱文獻和搜集資料上提供了不少建議，使我對論文設(shè)計的思路有了明確的方向，在論文設(shè)計中遇到的問題老師給予耐心的解答，在后期論文修改中老師也提了不少可行的建議。同時，感謝實習(xí)單位的宋工，謝謝他在硬件設(shè)計上給予的指導(dǎo)。最后，感謝其他在論文設(shè)計過程幫助我的人。參考文獻：

[1]郭連貴.太陽能光伏學(xué)[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010:15-105.[2]王晏,甘貴林.太陽能路燈在城市中的應(yīng)用探討[J].青海科技,2008(04):10-12.[3]段現(xiàn)星,鄭安平.光伏太陽能LED路燈照明系統(tǒng)設(shè)計[J].機電一體化,2011,17(7):77-79.[4]黃漢云.太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用原理[M].2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012(13):25-200.[5]蔡振江.單片機原理及應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2011:89-105.[6]郭天祥.51單片機C語言教程[M].電子工業(yè)出版社,2009:78-96.[7]王兆安,劉進軍.電力電子技術(shù)[M].5版.北京:機械工業(yè)出版社,2009(13):43-46.[8]王俏俏.新型照明燈具及其驅(qū)動電路研究[D].濟南:山東大學(xué),2009.8-10.[9]楊恒.LED照明驅(qū)動電路設(shè)計與實例精選[M].北京:中國電力出版社,2008.68-75.[10]王存旭,遲新利,王剛.白光LED在太陽能照明中的應(yīng)用田[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,4(4): 343-345.

第二篇：太陽能光伏發(fā)電論文太陽能發(fā)電論文太陽能路燈論文

太陽能光伏發(fā)電論文太陽能發(fā)電論文太陽能路燈論文.txt熬夜，是因為沒有勇氣結(jié)束這一天；賴床，是因為沒有勇氣開始這一天。朋友，就是將你看透了還能喜歡你的人。本文由lvyanbing01貢獻

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國內(nèi)電力科技信息

廣西電力建設(shè)科技 信息 2008 年第 1 期(總 122 期)年底, 我省風(fēng)電裝機容量已達到 50 萬 kW。在酒泉市, 年風(fēng)力發(fā)電量已達 8 億 kW h, 風(fēng)電裝 機容量占全國的五分之一, 成為全國五大風(fēng)力發(fā)電場之一。

轉(zhuǎn)載自 中國電力 網(wǎng)!? 2008-02-19 2010 年蘇滬沿海將建成百萬千瓦級風(fēng)電基地

國家發(fā)改委網(wǎng)站公布了我國 可再生能源發(fā)展# 十一五? 規(guī)劃!。規(guī)劃!指出, # 十一五?期 間, 我國將在經(jīng)濟較發(fā)達的江蘇、上海、福建、山東和廣東等沿海地區(qū)加快開發(fā)利用風(fēng)能資源, 尤其在蘇滬沿海連片建設(shè)大型風(fēng)電場, 形成百萬千瓦級風(fēng)電基地。而根據(jù)我國可再生能源發(fā) 展# 十一五?規(guī)劃, 2010 年蘇滬沿海地區(qū)風(fēng)電裝機容量達到 100 萬 kW 以上。根據(jù) 規(guī)劃!, 推動百萬千瓦風(fēng)電基地建設(shè)、持風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn)化和進行近海風(fēng)電試驗, 是# 十 一五?期間我國發(fā)展風(fēng)電的重點。其中, 將在蘇滬沿海、河北張家口壩上、甘肅安西和昌馬、內(nèi) 蒙古輝騰錫勒和吉林白城等風(fēng)能資源條件好、電網(wǎng)接入設(shè)施完備、電力負荷需求大的地區(qū)興建 百萬千瓦級風(fēng)電基地。在風(fēng)能資源和電力市場優(yōu)良的地區(qū)建成數(shù)十個 10 萬 kW 級的大型風(fēng) 電場。規(guī)劃!強調(diào), 在進行大型風(fēng)電場、特別是百萬千瓦風(fēng)電基地建設(shè)時, 要支持風(fēng)電設(shè)備國產(chǎn) 化。具體做法是, 重點扶持幾個技術(shù)創(chuàng)新能力強的國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備整機制造企業(yè), 全面提高國產(chǎn) 風(fēng)電設(shè)備零部件的技術(shù)水平和制造能力。同時建立國家級試驗風(fēng)電場, 支持風(fēng)電設(shè)備檢測和 認證能力建設(shè)。根據(jù)最新風(fēng)能資源評價成果, 全國陸地上的技術(shù)可開發(fā)風(fēng)能資源約 3 億 kW。2003 年以 來, 國家組織開展了全國風(fēng)能資源評價和風(fēng)電場選址工作, 同時實施了風(fēng)電特許權(quán)項目。政府 承諾落實電網(wǎng)接入系統(tǒng)和全額接受風(fēng)電發(fā)電量, 以上網(wǎng)電價和風(fēng)電設(shè)備的本地化率為條件, 通 過招標選擇投資者。# 十五?時期實施了三期招標工作, 確定了總裝機容量 160 萬 kW 的風(fēng)電 項目。為了加快風(fēng)電的規(guī)?；l(fā)展, 國家采取了特許權(quán)招標方式推進大型風(fēng)電項目建設(shè), 并促進 風(fēng)電設(shè)備本地化生產(chǎn)和風(fēng)電技術(shù)的自主創(chuàng)新。截至 2005 年底, 全國已建成并網(wǎng)風(fēng)電場 60 多 個, 總裝機容量達到 126 萬 kW, 為風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)載自 中國電力 網(wǎng)!? 2008-03-19 海南太陽能發(fā)電潛能抵 51 個三峽電站

日上午, 海南省政協(xié)委員孫業(yè)生在政協(xié)海南省五屆一次會議大會發(fā)言時呼吁: 大規(guī)模 5 廣西電力建設(shè)科技信息 2008 年第 1 期(總 122 期)國內(nèi)電力科技信息

推廣開發(fā)太陽能光伏產(chǎn)業(yè), 把海南建設(shè)成為一個獨具光伏產(chǎn)業(yè)特色的島嶼和人居環(huán)境。打造海南光伏島 孫業(yè)生在題為 借太陽之能舉全省之力打造海南# 光伏島?!的發(fā)言中說, 據(jù)預(yù)測, 全世界石 油儲量只夠開采 30~ 40 年, 天然氣約 60 年。能源安全日益上升到國家安全的高度。各國紛 紛開發(fā)清潔環(huán)保的新能源以解決能源危機。而海南省無論是太陽能、風(fēng)能、潮汐能等清潔能源的儲量都相當(dāng)豐富, 尤其是太陽能, 是海 南省最適宜大規(guī)模開采的清潔能源。據(jù)建設(shè)部有關(guān)資料顯示, 我省年均日照天數(shù) 225 天, 一年 光照時長可達 2400h 以上, 太陽年總輻照量 4500~ 5800M J/ m 2。如果一年到達海南地表的太 陽能都被利用來發(fā)電的話, 則一年可發(fā)電 43750 億 kW h, 比 51 個三峽水電站一年的發(fā)電總 量還要高。推廣使用清潔能源 孫業(yè)生委員在發(fā)言中也指出, # 我省發(fā)展太陽能經(jīng)濟的基礎(chǔ)較好, 在全省推廣使用清潔能 源, 可行性很高。? 據(jù)調(diào)查, 目前, 海南省生產(chǎn)、組裝太陽能熱水器的廠家有 20 多家, 省內(nèi)大部分高檔酒店、賓 館, 以及醫(yī)院等熱水需求量大的單位, 普遍安裝了太陽能熱水器。一些企業(yè)積極利用太陽能技 術(shù)解決能源需求, 比如中國城擬用屋頂安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng), 將其改造成為低能耗示范建 筑。太陽能路燈也走上了市政道路和一些公共場所、三亞市政交通站改造安裝建設(shè)了太陽能 候車亭 % %我省# 十一五?發(fā)展規(guī)劃, 提出大力發(fā)展新能源技術(shù);省# 十一五?科技發(fā)展規(guī)劃, 也 將開發(fā)利用太陽能資源列入重點發(fā)展專項。孫業(yè)生委員說, 海南豐富的太陽能資源吸引了不少有遠見的企業(yè)。比如排名全球第三、中 國第一的無錫尚德太陽能公司, 目前正積極與海南拓成太陽能有限公司開展合作, 計劃在我省 建設(shè)光伏電站。目前, 省發(fā)改廳已同意兩家公司聯(lián)合在三亞建設(shè) 15MW、洋浦 10MW、?？?10MW 光伏并網(wǎng)電站。建議發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè) 孫業(yè)生提出了發(fā)展太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建議: 全面進行全省太陽能資源的普查評估。盡快制定海南光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體規(guī)劃, 爭取把太陽能作為海南省未來的支柱能源;加大對太 陽能利用知識的普及, 加強公眾環(huán)境教育, 在全社會形成利用新能源、保護環(huán)境的良好氛圍;制 定優(yōu)惠的產(chǎn)業(yè)政策, 扶持太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。研究制定海南省太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、措施, 將光 伏發(fā)電等大型的利用太陽能的建設(shè)項目納入省級財政預(yù)算和計劃, 科學(xué)制定合理資金比例和 增長速度以保障太陽能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;選擇起點高、技術(shù)能力強的太陽能企業(yè), 扶持其發(fā) 展成為太陽能光伏發(fā)電的龍頭產(chǎn)業(yè)。在今年內(nèi), 積極協(xié)助海南省企業(yè)爭取將其三地 35M W 光 伏并網(wǎng)電站建設(shè)列入國家 300M W 的光伏發(fā)電總體規(guī)劃, 以獲得國家資金支持;有選擇性地建 設(shè)太陽能示范小區(qū)、示范街道、太陽能示范建筑, 大力推廣使用太陽能路燈、太陽能熱水器、太 陽能空調(diào)等;建立太陽能利用技術(shù)研發(fā)中心。

轉(zhuǎn)載自 海南日 報!? 2008-01-29 6 1

第三篇：路燈控制器設(shè)計報告

路燈控制器的設(shè)計

一.設(shè)計任務(wù)和要求

設(shè)計要求：

1、自制電路供電的穩(wěn)壓電源；

2、LED采用恒流供電。

3、該控制器具有環(huán)境亮度檢測和控制功能，當(dāng)處于暗（亮）環(huán)境下能夠自動開（關(guān)）燈，為了演示方便，在現(xiàn)場演示時，當(dāng)調(diào)光臺燈（模擬自然光）較暗（較亮）時相當(dāng)于暗環(huán)境（亮環(huán)境），此時另一個白光LED（模擬路燈）將被點亮（熄滅），以此實現(xiàn)光控功能。

二.方案說明

安裝在公共場所或道路兩旁的路燈，通常是隨環(huán)境的亮和暗而自動的關(guān)斷和開啟或者自身亮度，同時可以對消耗的電功率進行測量。實驗時用1W白光LED（3.3V@300mA）代替路燈，用調(diào)光臺燈替代環(huán)境光線變化。

三.原理電路設(shè)計

1.單元電路設(shè)計.本光控路燈包括

(1)光敏采樣部分,當(dāng)光敏三極管處于不同光照強度下,它的阻值變化很大.將光敏三極管串聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮?接入電路中,輸出量作為開關(guān)值.無光照強度或光照強度很小時,采樣值接近VCC.當(dāng)光照強度增加到一定程度時,采樣值為一個較小值,并且隨著光照繼續(xù)增強,采樣值也隨著減小.(2)電位器調(diào)節(jié)電壓部分.當(dāng)光照達到一定強度時,通過調(diào)節(jié)電位器改變它的電壓,使之與光敏采樣部分的采樣值相等即可.(3)集成運放器部分.需要用到集成運放器的開環(huán)性能和閉環(huán)性能.當(dāng)集成運放處于開環(huán)狀態(tài)時.它是一個電壓比較器,對同相輸入端和反相輸入端的電壓進行比較.若同相輸入端的電壓高于反相輸入端的電壓,則輸出高電平;若同相輸入端的電壓低于反相輸入端的電壓,則輸出零(單電源)或低電平(雙電源).(4)三極管放大部分.使用三極管對集成運放器的微弱輸出電流進行放大,從而使led燈能正常發(fā)光.2.元件選擇

(1).光敏器件選擇

光敏三極管和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時也受光輻射的控制。通?；鶚O不引出，但一些光敏三極管的基極有引出，用于溫度補償和附加控制等作用。光敏三極管又稱光電三極管，它是一種光電轉(zhuǎn)換器件，其基本原理是光照到P-N結(jié)上時，吸收光能并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。?dāng)光敏三極管加上反向電壓時，管子中的反向電流隨著光照強度的改變而改變，光照強度越大，反向電流越大，大多數(shù)都工作在這種狀態(tài)。當(dāng)具有光敏特性的PN 結(jié)受到光輻射時，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個放大了相當(dāng)于β倍的信號電流。不同材料制成的光敏三極管具有不同的光譜特性，與光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用，即很高的靈敏度。

本次設(shè)計選擇的是3DU33型號光敏三極管.在1000lx，V=10v條件下，電流典型值為10 mA.故可推測在1000lx,V=5A條件下，電路大約為5mA。且在有光條件下，電流最小值為2 mA.電路圖如下

(2)電位器選擇

本次設(shè)計電位器選擇通用型3296系列103A電位器，阻值為10k.圖如下

（3）集成運算放大器選擇。本次選擇LM358運算放大器。

LM358里面包括有兩個高增益、獨立的、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運放，適用于電壓范圍很寬的單電源，而且也適用于雙電源工作方式，它的應(yīng)用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運放的地方使用 電路如下

（4）三極管選擇。

本次選用S8050 NPN型三極管。三極管8050是非常常見的NPN型晶體三極管，在各種放大電路中經(jīng)常看到它，應(yīng)用范圍很廣，主要用于功率放大、開關(guān)。參數(shù)： 耗散功率0.625W（貼片：0.3W）

集電極電流0.5A 集電極--基極電壓40V 集電極--發(fā)射極擊穿電壓25V 集電極-發(fā)射極飽和電壓 0.6V 特征頻率fT 最小150MHZ 典型值產(chǎn)家的目錄沒給出 引腳排列為EBC或ECB 838電子

按三極管后綴號分為 B C D檔 貼片為 L H檔

放大倍數(shù)B85-160 C120-200 D160-300 L100-200 H200-350

3.整體電路

實驗原理

光敏采樣值輸出到前1/2 LM358同相輸入端，電位器調(diào)節(jié)部分電壓輸出到前1/2 LM358反相輸入端。當(dāng)同相輸入端電壓值高于反相輸入端電壓值時，U1A輸出高電平，反之輸出零。U1B是引入負反饋閉環(huán)的運算放大器，可以由理想集成運算放大器虛短，虛端方法來分析電路。當(dāng)U1A輸出為零時，反相輸入端電平也為零，U1B輸出為0，led燈滅。當(dāng)U1A輸出高電平時，由虛短可判斷反相輸入端電壓也為等值高電平。三極管工作在放大區(qū)，放大電流，led燈亮。

四.性能測試與分析

理論數(shù)據(jù)分析：在有一定光照條件下，光敏三極管的電流為2-5 mA.經(jīng)計算考量，選取與光敏三極管串聯(lián)的電阻為800歐。為使調(diào)節(jié)范圍足夠大，滿足設(shè)計要求，選取R3=R6=1k,電位器R4=10k.在同相輸入端大于反相輸入端的電壓值時，集成運算放大器最大輸出幾mA的電流，理論流過led燈最大電流為300mA。在光照足夠強時，同相輸入端電壓值小于反相輸入端，電壓比較器輸出零，此時三極管be間電壓小于開啟電壓，三極管處于截止狀態(tài)，流過led燈的電流為零。

仿真數(shù)據(jù)：無光照條件下，U1A同相輸入端輸入值即光敏部分采樣值為4.993V，反相輸入端電壓值為2.363V，U1A輸出4.023V，輸出電流幾乎為零。三極管基極電流為0.036A，流過led燈的電流值為0.400A（protues仿真沒有S8050三極管和光敏三極管，故分別用TIP41和光敏電阻代替，與理論數(shù)據(jù)分析有差距）實測數(shù)據(jù): 無光時,U1A同相輸入端電壓為4.91V,反相輸入端電壓為3.74V,U1A輸出端電壓為4.01V,電流幾乎為零.此時測得led燈兩端電壓約為3.20V.逐漸增大光照強度,發(fā)現(xiàn)某一時刻led燈開始明顯變暗,并且隨著光強緩慢增加,led燈繼續(xù)變暗,直至只有微弱燈光.此時測得led燈兩端電壓為2.43V.整個過程中,U1A同相輸入端電壓始終小于反相輸入端電壓值,U1A輸出電壓為零.U2A同相及反相輸入端電壓都為零,輸出端有0.64V電壓.誤差分析: 處于臨界光照時,運算放大器同相及反相輸入端電壓差值很小,容易波動.運算放大器均是采用直接耦合的方式，直接耦合式放大電路的各級的Q點是相互影響的，由于各級的放大作用，第一級的微弱變化，會使輸出級產(chǎn)生很大的變化。當(dāng)輸入短路時（由于一些原因使輸入級的Q點發(fā)生微弱變化 象：溫度），輸出將隨時間緩慢變化，這樣就形成了零點漂移。產(chǎn)生零漂的原因是：晶體三極管的參數(shù)受溫度的影響。解決零漂最有效的措施是：采用差動電路

六.實驗心得

本次課程實驗設(shè)計是我們?nèi)私M齊心協(xié)力,默契的團隊配合.從初期方案的確定,到實驗室共同焊板子,還有后來共同解決遇到的電路問題,每個人都很積極地去解決困難.通過此次設(shè)計，能夠一步了解了光敏三極管的原理和特性，把我們所學(xué)到的知識應(yīng)用到了實踐，結(jié)合模擬電路和數(shù)字電路知識，經(jīng)一步鞏固和掌握前面所學(xué)的知識，收獲很大。

七.參考文獻

[1] 華成英，童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006：74-116.[2] 謝自美 電子線路設(shè)計[M];華中科技大學(xué)出版社;[3] 百度文庫,道客巴巴資料以及電子愛好者論壇等

第四篇：光伏材料

光伏材料的發(fā)展與未來

摘要：根據(jù)對近幾年光伏材料的發(fā)展和重要性作出分析和研究，并對光伏材料的主要發(fā)展方向進行進行研究，指導(dǎo)我們將來在研究中應(yīng)從事的方向。

光鍵字：光伏材料 太陽能電池 市場分析

今年，幾乎省份都出現(xiàn)了柴油荒現(xiàn)象、汽油價格也是一漲再漲。而且，據(jù)估計今年我國電力將嚴重缺口，而這一切已經(jīng)限制了國民經(jīng)濟的發(fā)展，對人們的生活帶來了不便，甚至可以說是已經(jīng)來后造成在嚴重威脅。據(jù)樂觀估計石油還可開采40~100年、煤炭可使用200~500年、鈾還可開采65年左右、天然氣能滿足58年的需求。

人們對安全，清潔，高效能源的需求日益增加。且能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。為此，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力。歐洲一些高水平的核研究機構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資，擴大生產(chǎn)，以爭一席之地。

我國也不例外，中國已經(jīng)超過了日本和歐洲成為了太陽電池能第一生產(chǎn)大國，并且形成了國際化、高水平的光伏產(chǎn)業(yè)群。這對我們專業(yè)的在校大學(xué)生來說是個好消息。并且這個專業(yè)的就業(yè)率還很高。

我國76%的國土光照充沛，光能資源分布較為均勻；與水電、風(fēng)電、核電等相比，太陽能發(fā)電沒有任何排放和噪聲，應(yīng)用技術(shù)成熟，安全可靠；除大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)應(yīng)用外，太陽能還可以通過抽水、超導(dǎo)、蓄電池、制氫等多種方式儲存，太陽能＋蓄能 幾乎可以滿足中國未來穩(wěn)定的能源需求。

當(dāng)然，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開材料。光伏材料又稱太陽電池材料，只有半導(dǎo)體材料具有這種功能?？勺鎏栯姵夭牧系牟牧嫌袉尉Ч琛⒍嗑Ч?、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空間的有單晶硅、GaAs、InP。用于地面已批量生產(chǎn)的有單晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚處于開發(fā)階段。目前致力于降低材料成本和提高轉(zhuǎn)換效率，使太陽電池的電力價格與火力發(fā)電的電力價格競爭，從而為更廣泛更大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造條件。但隨著技術(shù)的發(fā)展，有機材料也被應(yīng)用于光伏發(fā)電。光伏電池的發(fā)展方向 ㈠硅太陽能電池

硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。

單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。在實驗室里最高的轉(zhuǎn)換效率為24.7%，規(guī)模生產(chǎn)時的效率為15% 多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池，其實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為18%,工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為10%。

非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕，轉(zhuǎn)換效率較高，便于大規(guī)模生產(chǎn)，有極大的潛力。如果能進一步解決穩(wěn)定性問題及提高轉(zhuǎn)換率問題，那么，非晶硅太陽能電池?zé)o疑是太陽能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之一。㈡多元化合物薄膜太陽能電池

多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。

硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，并且也易于大規(guī)模生產(chǎn)

砷化鎵（GaAs）III-V化合物電池的轉(zhuǎn)換效率可達28%，抗輻照能力強,對熱不敏感，適合于制造高效單結(jié)電池。

銅銦硒薄膜電池（簡稱CIS）適合光電轉(zhuǎn)換，不存在光致衰退問題，轉(zhuǎn)換效率和多晶硅一樣。具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優(yōu)點，將成為今后發(fā)展太陽能電池的一個重要方向。㈢聚合物多層修飾電極型太陽能電池

有機材料柔性好，制作容易，材料來源廣泛，成本底等優(yōu)勢，從而對大規(guī)模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。㈣納米晶太陽能電池

納米TiO2晶體化學(xué)能太陽能電池是新近發(fā)展的，優(yōu)點在于它廉價的成本和簡單的工藝及穩(wěn)定的性能。其光電效率穩(wěn)定在10％以上，制作成本僅為硅太陽電池的1/5～1/10．壽命能達到20年以上。㈤有機太陽能電池

有機太陽能電池，就是由有機材料構(gòu)成核心部分的太陽能電池。中國的太陽能電池研究比國外晚了20年，盡管最近10年國家在這方面逐年加大了投入，但投入仍然不夠，與國外差距還是很大。政府已加強政策引導(dǎo)和政策激勵。例如：太陽能屋頂計劃、金太陽工程等諸多補貼扶持政策，還有在公共設(shè)施、政府辦公樓等領(lǐng)域推廣使用太陽能。在政策的支持下中國有望像美國一樣，會啟動一個巨大的市場。

太陽能光伏發(fā)電在不遠的將來會占據(jù)世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30％以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20％以上；到21世紀末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80％以上，太陽能發(fā)電將占到60％以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出，太陽能電池市場前景廣闊。

我國的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

目前我國的太陽能光伏電池的發(fā)展主要有以下三個流程或終端：

1.原材料供給端:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣減緩及原材料產(chǎn)能的釋放,甚至太陽能級冶金硅的出現(xiàn),多晶硅原材料合同價小幅波動,現(xiàn)貨價回落,由此判斷2009年后長晶切片廠鎖定利潤的能力增強。而各晶體硅電池片廠在競相擴產(chǎn)及其它種類太陽能電池片分食市場下,不免減價競爭。面對全球景氣趨緩與成熟市場的政府補貼縮水,應(yīng)謹慎審視自我在光伏產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合或垂直分工的定位,以有限資金進行有效的策略性切入來降低進料成本提高競爭力。

2.提高生產(chǎn)效率與效益:目前晶體硅電池片廠產(chǎn)能利用率與設(shè)備使用率多不理想,應(yīng)該回歸企業(yè)營運基本面,著力于改善實際產(chǎn)量/設(shè)計產(chǎn)能、營收額/設(shè)備資本額、營利額/設(shè)備折舊額等衡量指標。具體降低營運成本的措施可能有:工藝優(yōu)化以提升光電轉(zhuǎn)換效率與良品率;落實日常點檢與周期性預(yù)防保養(yǎng)以提高內(nèi)外圍設(shè)備妥善率即可生產(chǎn)時間A/T與平均故障時間MTBF指標;完善訓(xùn)練機制以提高人員技術(shù)水平的平均復(fù)機時間MTTR指標;適度全自動化以提高單位時間產(chǎn)出及縮短生產(chǎn)周期;原物料與能源使用節(jié)約合理化;加強后勤管理保障及時備料與應(yīng)急生產(chǎn)預(yù)案等等。

3.創(chuàng)新與研發(fā):現(xiàn)有主流晶體硅電池生產(chǎn)工藝在最佳匹配優(yōu)化及持續(xù)投產(chǎn)下,重復(fù)驗證了其光電轉(zhuǎn)換效率的局限性。在多晶供料無虞的情況下,晶體硅電池片廠中長期技術(shù)發(fā)展應(yīng)以自身特色工藝需求(例如變更電池結(jié)構(gòu)或生產(chǎn)工藝流程;引進或開發(fā)新型輔料或設(shè)備),向上游供料端要求硅片技術(shù)規(guī)格(摻雜、少子體壽命、電阻率、厚度等等)以期光電轉(zhuǎn)換效率最大化與成本最優(yōu)化,并聯(lián)合下游組件共同開發(fā)質(zhì)量保障的高階或低階特色產(chǎn)品以滿足不同市場需求,創(chuàng)造自身企業(yè)一片藍海。

我國目前在建的或已建的光伏產(chǎn)業(yè)項目主要有： 1.江西賽維多晶硅項目

投資方為江西賽維太陽能有限公司，項目地址在江西的新余市，靠近江西賽維在新余市的現(xiàn)有太陽能晶片工廠。江西賽維太陽能有限公司是太陽能多晶片制造公司，江西賽維太陽能向全球光電產(chǎn)品，包括太陽能電池和太陽能模組生產(chǎn)商提供多晶片。另外該公司還向單晶及多晶太陽能電池和模組生產(chǎn)商提供晶片加工服務(wù)。江西賽維太陽能公司計劃在2008年底完成多晶硅工廠建設(shè)，預(yù)計生產(chǎn)能力最高可到6000噸多晶矽，到2009年底再提高到15000噸水準。

江西賽維多晶硅項目由總部位於德克薩斯州的Fluor公司負責(zé)設(shè)計、采購設(shè)備及建造，項目合同達10億美元。2.4.連云港多晶硅項目

2007年12月5日，總投資10億美元、年產(chǎn)1萬噸高純度多晶硅項目投資協(xié)議在南京江蘇議事園正式簽約。該項目由TRINA SOLAR LIMITED(天合光能有限公司)在連云港市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)投資建設(shè)。TRINA SOLAR LIMITED是一家在美國紐交所上市的國際知名光伏企業(yè)。美林集團、瑞士好能源、美國威靈頓、德意志銀行等多家國際知名公司均為該公司股東。TRINA SOLAR LIMITED擬獨資設(shè)立的天合光能（連云港）有限公司采用目前國際上較先進的改良西門子法生產(chǎn)工藝。

5..深南玻宜昌多晶硅項目

投資方為南玻與香港華儀有限公司、宜昌力源科技開發(fā)有限責(zé)任公司共同投資建設(shè)，項目名稱宜昌南玻硅材料有限公司，它南玻集團下屬控股子公司，隸屬于南玻集團太陽能事業(yè)部，公司成立于2006年8月。公司位于湖北省宜昌市猇亭區(qū)，規(guī)劃占地為1500畝，分一、二、三期工程統(tǒng)一規(guī)劃布局，總規(guī)模為年產(chǎn)5000噸高純多晶硅、450兆瓦太陽能電池組件，公司總投資約60億人民幣。宜昌南玻公司將主要從事半導(dǎo)體高純硅材料、高純超細有機硅單體、白碳黑的生產(chǎn)與銷售以及多晶硅、單晶硅、硅片及有機硅材料的高效制取、提純和分離等工藝技術(shù)和設(shè)備開發(fā)。首期工程年產(chǎn)1500噸高純多晶硅項目即將開工。

項目一期目標為年產(chǎn)1500噸高純多晶硅,于2006年10月22日奠基，一期建設(shè)計劃在兩年內(nèi)完成。公司此前披露,一期工程擬投資7.8億元,預(yù)計投資內(nèi)部收益率可達49.48%,靜態(tài)回收期(不含建設(shè)期)為2.61年。

該項目是宜昌市迄今引進的投資規(guī)模最大的工業(yè)項目,已被列入湖北省“十一五”計劃的三大重點項目之一,也是廣東省、深圳市對口支援三峽庫區(qū)經(jīng)濟發(fā)展合作重點項目之一。

項目由俄羅斯國家稀有金屬研究設(shè)計院與中國成達工程公司共同設(shè)計,同時融入了世界上先進的工藝及裝備。它是南玻、俄羅斯國家稀有金屬研究設(shè)計院、中國成達工程公司在項目技術(shù)上精誠合作的結(jié)晶。6.洛陽中硅多晶硅項目

這是中國目前最有競爭實力的多晶硅項目之一，中硅高科技有限公司為中國恩菲控股子公司，中硅高科技有限公司是洛陽單晶硅有限責(zé)任公司、洛陽金豐電化有限公司和中國有色工程設(shè)計研究總院三方在2003年年初共同出資組建的合資公司，其中中國有色工程設(shè)計研究總院擁有多項科技成果，處于國際多晶硅工藝技術(shù)研究的前列，洛陽單晶硅有限責(zé)任公司則是國內(nèi)最大的半導(dǎo)體材料生產(chǎn)廠家(代號740，與峨眉半導(dǎo)體廠739齊名為中國多晶硅的“黃埔軍?！?，而金豐電化有限公司是本地較有實力的企業(yè)。2003年6月，年產(chǎn)300噸多晶硅高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目奠基，2005年 10月項目如期投產(chǎn)。目前，300噸多晶硅項目已具備達產(chǎn)能力。2005年12月18日，洛陽中硅高科擴建1000噸多晶硅高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目奠基，目前已基本完成設(shè)備安裝，進入單體調(diào)試階段。2007年12月18日，洛陽中硅高科年產(chǎn)2000噸多晶硅擴建工程的奠基。

洛陽中硅高科年產(chǎn)2000噸多晶硅項目是河南省、洛陽市“十一五”期間重點支持項目，其核心裝備研究列入國家“863”科技支撐計劃項目，總投資14億元，建設(shè)工期20個月，計劃于2008年建成投產(chǎn)。

其它的還有孝感大悟縣多晶硅項目，牡丹江多晶硅項目，益陽晶鑫多晶硅項目，益陽湘投噸多晶硅項目，南陽迅天宇多晶硅項目，濟寧中鋼多晶硅項目，曲靖愛信佳多晶硅項目等，基本上各個省份都處天大規(guī)模建設(shè)時期。光伏產(chǎn)業(yè)市場分析 及發(fā)展前景

今年下半年起光伏產(chǎn)業(yè)從上游多晶硅到下游組件普遍進入大規(guī)模擴產(chǎn)周期，這也將帶來對各種上游設(shè)備、中間材料的需求提升。這包括晶硅生產(chǎn)中需要鑄錠爐以及晶硅切割過程中的耗材，刃料和切割液等。

隨著太陽能作為一種新能源的逐漸應(yīng)用，光伏材料的市場規(guī)模逐年增加，應(yīng)用的范圍日趨廣泛。光伏材料指的是應(yīng)用在太陽能發(fā)電組件上給光伏發(fā)電提供支持的化學(xué)材料，主要使用在太陽能發(fā)電設(shè)備的背板、前板、密封部位和防反射表面，包括玻璃、熱聚合物和彈性塑料聚合物、密封劑以及防反射涂料。

據(jù)Frost&Sullivan的研究，至2009年，光伏材料的全球市場總價值已達到13.4億美元。2006年到2009年的年復(fù)合增長率11.9%。2006年光伏材料的全球市場總價值僅為5.4億美元。

在2009年整個光伏行業(yè)中，包括玻璃和含氟聚合物的光伏前板，其市場占總市場收入的31.6%；光伏背板市場，主要包括光電產(chǎn)品，如聚合物和特種玻璃產(chǎn)品，占整個市場收入的36.6%。普遍用于所有太陽能電池的以層壓形式存在的密封劑，占市場總收入的26.3%，防反射涂料以及其他材料占據(jù)市場收入的5.5%。

不過，隨著消費者需求的不斷變化、終端用戶市場需求波動以及市場對光伏組件效率的要求不斷提高，將使光伏行業(yè)發(fā)展速度略微減緩，F(xiàn)rost&Sullivan預(yù)計在2016年，光伏材料市場的年增長率將下降到22.4%，總價值達107.6億美元。

在整個光伏材料市場中，Isovolate AG、Coveme和Mitsui Chemical Fabro公司的收入在市場份額中排名前三位。其中Isovolate主要經(jīng)營太陽能電池背板，其市場份額為10.4%，占總份額的十分之一；Coveme公司和Mitsui Chemical Fabro分別經(jīng)營背板組件和密封劑，其市場份額均為8.9%。對于生產(chǎn)銷售密封劑為主的STR Solar和制造背板組件的Madico公司，也以7.3%和7.0%的市場份額在光伏材料行業(yè)占據(jù)著重要的地位。

不過，截止目前，光伏材料市場主要由歐洲和美國公司主導(dǎo)，同時一些日本和中國的企業(yè)也在不斷地擴大其全球業(yè)務(wù)。印度、中國已成為光伏材料發(fā)展的新市場和新的制造國家。2009年，全球范圍內(nèi)存在著超過350家供應(yīng)光伏材料的公司，其中包括了像AGE Solar、Bridgestone和Isovolate AG等跨國公司，也包括了許多的地區(qū)性公司。行業(yè)內(nèi)的強強聯(lián)合和兼并、收購等現(xiàn)象也層出不窮。

多晶硅是光伏太陽能電池的主要組成組分。根據(jù)有關(guān)分析數(shù)據(jù)表明，近5年多晶硅已出現(xiàn)高的增長率，并且將呈現(xiàn)繼續(xù)增長的重要潛力。

PHOTON咨詢公司指出，太陽能市場以十分強勁的態(tài)勢增長，并將持續(xù)保持，2005~2010年的年均增長率超過50%，但是多晶硅供應(yīng)商的市場機遇受到價格、供應(yīng)和需求巨大變化的影響。后危機時代太陽能模塊設(shè)施增長的強勁復(fù)蘇致使多晶硅市場吃緊。

2010年8月，韓國OCI公司與韓國經(jīng)濟發(fā)展集團簽約備忘錄，將共同投資84億美元（包括其他事項），將在韓國郡山新增能力，這將使OCI公司總的多晶硅制造能力翻二番以上。Hemlock公司正在美國田納西州Clarksville建設(shè)投資為12億美元的多晶硅制造廠，而瓦克化學(xué)公司正在德國Nünchritz建設(shè)投資為8億歐元（10億美元）的太陽能級多晶硅制造裝置。

按照PHOTON咨詢公司的2010年太陽能市場報告，在現(xiàn)行政策和經(jīng)濟環(huán)境下，預(yù)計多晶硅供應(yīng)在2010~2014年的年均增長率為16%，將達到2014年29萬噸/年。能力增長主要受到主要生產(chǎn)商的擴能所驅(qū)動，這些生產(chǎn)商包括美國Hemlock半導(dǎo)體公司、OCI公司和瓦克化學(xué)公司。

分析指出，光伏部門受刺激政策的拉動，正在擴能之中，預(yù)計多晶硅供應(yīng)的年均增長率可望達43%，將使其能力達到2014年近50萬噸。目前正在研究的或已經(jīng)應(yīng)該到工業(yè)中的光伏材料的制備： 1.有機光伏材料的制備： 1.1原料與試劑

所用溶劑采用通常的方法純化和干燥．２－溴噻吩，３，４－二溴噻吩和金屬鎂片為 Alfa Aesar公司產(chǎn)品． 鎳催化劑，Ｎ－氯磺酰異氰酸酯和苝四甲酸二酐(Ｐ ＴＣＤＡ)均為 Aldrich公司產(chǎn)品，直接使用．２，２′：５′，２″ －三噻吩（３ Ｔ），２，２ ′：５′，２″：５″，２″′ －四噻吩（４ Ｔ）和２，３，４，５ －四噻吩基噻吩 ＸＴ 為自行合成 ． 1.2 測定

紫外光譜的測定采用美國熱電公司的 Helios －γ型光譜儀．

設(shè)計、合成了新型齊聚噻吩衍生物 ３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ 和 ＸＴ－２ＣＮ． 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ 和 ＸＴ－２ ＣＮ 分別作為電子給體材料 Ｐ ＴＣＤＡ作為電子受體材料組裝了ｐ － ｎ異質(zhì)結(jié)有機光伏器件 對這些器件的光分別為 １.５１％，２．２４％ ２．１０％ ２．７４％ ０．５８％和６５％ 如表１所示．

伏性能進行了研究． 研究發(fā)現(xiàn) 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ和ＸＴ－２ＣＮ 分別作為電子給體材料的有機光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率分別為1.15％，2.24％，2.10％，2.74％，0.58％和0.65％．電子給體材料中－ＣＮ基團的引入可以提高器件的光電轉(zhuǎn)換效率． 2.多晶硅的提純辦法 2.1三氯氫硅氫還原法

三氯氫硅氫還原法亦稱西門子法,是德國Siemens公司于1954年發(fā)明的一項制備高純多晶硅技術(shù)。該技術(shù)采用高純?nèi)葰涔?SiHCl)作為原料,氫氣作為還原劑,采用西門子法或流化床的方式生長多晶硅。此法有以下3個關(guān)鍵工序。(1)硅粉與氯化氫在流化床上進行反應(yīng)以形成SiHCl,反應(yīng)方程式為: Si+3HCl→SiHCl+H2(2)對SiHCl3進行分餾提純,以獲得高純甚至10-9級(ppb)超純的狀態(tài):反應(yīng)中除了生成中間化合物SiHCl外,還有附加產(chǎn)物,如SiCl、SiH2Cl2和FeCl3、BCl3、PCl3等雜質(zhì),需要精餾提純。經(jīng)過粗餾和精餾兩道工藝,中間化合物SiHCl的雜質(zhì)含量-7-10可以降到10～10數(shù)量級。

(3)將高純SiHCl用H2通過化學(xué)氣相沉積(CVD)還原成高純多晶硅,反應(yīng)方程式為 :SiHCl+H2→Si+3HCl或2SiHCl→Si+2HCl+SiCl該工序是將置于反應(yīng)室的原始高純多晶硅細棒(直徑5mm～6mm,作為生長籽晶)通電加熱到1100℃以上,加入中間化合物SiHCl和高純H2,通過CVD技術(shù)在原始細棒上沉積形成直徑為150mm～200mm的多晶硅棒,從而制得電子級或太陽級多晶硅。2.2 硅烷熱分解法

1956年英國標準電訊實驗所成功研發(fā)出了硅烷(SiH4)熱分解制備多晶硅的方法, 即通常所說的硅烷法。1959年日本的石冢研究所也同樣成功地開發(fā)出了該方法。后來,美國聯(lián)合碳化物公司(Union Carbide)采用歧化法制備SiH4,并綜合上述工藝加以改進,誕生了生產(chǎn)多晶硅的新硅烷法。這種方法是通過SiHCl4將冶金級硅轉(zhuǎn)化成硅烷氣的形式。制得的硅烷氣經(jīng)提純后在熱分解爐中分解,生成的高純多晶硅沉積在加熱到850℃以上的細小多晶硅棒上,采用該技術(shù)的有美國ASIMI和SGS(現(xiàn)為REC)公司。同樣,硅烷的最后分解也可以利用流化床技術(shù)得到顆粒狀高純多晶硅。目前采用此技術(shù)生產(chǎn)粒狀多晶硅的公司有:挪威的REC、德國的Wacker、美國的Hemlock和MEMC公司等。硅烷氣的制備方法多種多樣,如SiCl4 氫化法、硅合金分解法、氫化物還原法、硅的直接氫化法等,其主要優(yōu)點在于硅烷易于提純,熱分解溫度低等。雖然該法獲得的多晶硅純度高,但綜合生產(chǎn)成本較高,而且硅烷易燃易爆,生產(chǎn)操作時危險性大。2.3 物理提純法 長期以來,從冶金級硅提純制備出低成本太陽能級多晶硅已引起業(yè)內(nèi)人士的極大興趣,有關(guān)人員也進行了大量的研究工作,即采用簡單廉價的冶金級硅提純過程以取代復(fù)雜昂貴的傳統(tǒng)西門子法。為達到此目的,常采用低成本高產(chǎn)率的物理提純 法(亦稱冶金法),具體方法是采用不同提純工藝的優(yōu)化組合對冶金級硅進行提煉進而達到太陽能級硅的純度要求。其中每一種工藝都可以將冶金級硅中的雜質(zhì)含量降低1個數(shù)量級。

晶硅太陽電池向高效化和薄膜化方向發(fā)展

晶硅電池在過去20年里有了很大發(fā)展，許多新技術(shù)的采用和引入使太陽電池效率有了很大提高。在早期的硅電池研究中，人們探索各種各樣的電池結(jié)構(gòu)和技術(shù)來改進電池性能，如背表面場，淺結(jié)，絨面，氧化膜鈍化，Ti／Pd金屬化電極和減反射膜等。后來的高效電池是在這些早期實驗和理論基礎(chǔ)上的發(fā)展起來的。單晶硅高效電池

單晶硅高效電池的典型代表是斯但福大學(xué)的背面點接觸電池（PCC），新南威爾士大學(xué)（UNSW）的鈍化發(fā)射區(qū)電池（PESC，PERC，PERL以及德國Fraumhofer太陽能研究所的局域化背表面場（LBSF）電池等。

我國在“八五”和“九五”期間也進行了高效電池研究，并取得了可喜結(jié)果。近年來硅電他的一個重要進展來自于表面鈍化技術(shù)的提高。從鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（PESC）的薄氧化層（＜10nm）發(fā)展到PCC／PERC／PER1。電池的厚氧化層（110nm）。熱氧化鈍化表面技術(shù)已使表面態(tài)密度降到

10卜cm2以下，表面復(fù)合速度降到100cm／s以下。此外，表面V型槽和倒金字塔技術(shù)，雙層減反射膜技術(shù)的提高和陷光理論的完善也進一步減小了電池表面的反射和對紅外光的吸收。低成本高效硅電池也得到了飛速發(fā)展。（1）新南威爾士大學(xué)高效電池

（A）鈍化發(fā)射區(qū)電池（PESC）：PESC電池1985年問世，1986年V型槽技術(shù)又被應(yīng)用到該電池上，效率突破20％。V型槽對電他的貢獻是：減少電池表面反射；垂直光線在V型槽表面折射后以41”角進入硅片，使光生載流子更接近發(fā)射結(jié)，提高了收集效率，對低壽命襯底尤為重要；V型槽可使發(fā)射極橫向電阻降低3倍。由于PESC電他的最佳發(fā)射極方塊電阻在150 Ω／口以上，降低發(fā)射極電阻可提高電池填充因子。

在發(fā)射結(jié)磷擴散后，?m厚的Al層沉積在電他背面，再熱生長10nm表面鈍化氧化層，并使背面Al和硅形成合金，正面氧化層可大大降低表面復(fù)合速度，背面Al合金可吸除體內(nèi)雜質(zhì)和缺陷，因此開路電壓得到提高。早期PESC電池采用淺結(jié)，然而后來的研究證明，淺結(jié)只是對沒有表面鈍化的電他有效，對有良好表面鈍化的電池是不必要的，而氧化層鈍化的性能和鋁吸除的作用能在較高溫度下增強，因此最佳PEsC電他的發(fā)射結(jié)深增加到1μm左右。值得注意的是，目前所有效率超過20％的電池都采用深結(jié)而不是淺結(jié)。淺結(jié)電池已成為歷史。

PEsC電池的金屬化由剝離方法形成Ti-pd接觸，然后電鍍Ag構(gòu)成。這種金屬化有相當(dāng)大的厚／寬比和很小的接觸面積，因此這種電池可以做到大子83％的填充因子和20．8％（AM1．5）的效率。

（B）鈍化發(fā)射區(qū)和背表面電池（PERC）：鋁背面吸雜是PEsC電池的一個關(guān)鍵技術(shù)。然而由于背表面的高復(fù)合和低反射，它成了限制PESC電池技術(shù)進一步提高的主要因素。PERC和PERL電池成功地解決了這個問題。它用背面點接觸來代替PEsC電他的整個背面鋁合金接觸，并用TCA（氯乙烷）生長的110nm厚的氧化層來鈍化電他的正表面和背表面。TCA氧化產(chǎn)生極低的界面態(tài)密度，同時還能排除金屬雜質(zhì)和減少表面層錯，從而能保持襯底原有的少子壽命。由于襯底的高少子壽命和背面金屬接觸點處的高復(fù)合，背面接觸點設(shè)計成2mm的大間距和2001Lm的接觸孔徑。接觸點間距需大于少子擴散長度以減小復(fù)合。這種電池達到了大約700mV的開路電壓和22．3％的效率。然而，由于接觸點間距太大，串聯(lián)電阻高，因此填充因子較低。

（C）鈍化發(fā)射區(qū)和背面局部擴散電池（PERL）：在背面接觸點下增加一個濃硼擴散層，以減小金屬接觸電阻。由于硼擴散層減小了有效表面復(fù)合，接觸點問距可以減小到250μm、接觸孔徑減小到10μm而不增加背表面的復(fù)合，從而大大減小了電他的串聯(lián)電阻。PERL電池達到了702mV的開路電壓和23．5％的效率。PERC和PER1。電池的另一個特點是其極好的陷光效應(yīng)。由于硅是間接帶隙半導(dǎo)體，對紅外的吸收系數(shù)很低，一部分紅外光可以穿透

2電池而不被吸收。理想情況下入射光可以在襯底材料內(nèi)往返穿過4n次，n為硅的折射率。PER1。電池的背面，由鋁在SiO2上形成一個很好反射面，入射光在背表面上反射回正表面，由于正表面的倒金字塔結(jié)構(gòu)，這些反射光的一大部分又被反射回襯底，如此往返多次。Sandia國家實驗室的P。Basore博士發(fā)明了一種紅外分析的方法來測量陷光性能，測得PERL電池背面的反射率大于95％，陷光系數(shù)大于往返25次。因此PREL電他的紅外響應(yīng)極高，也特別適應(yīng)于對單色紅外光的吸收。在1．02μm波長的單色光下，PER1。電他的轉(zhuǎn)換效率達到45．1％。這種電池AM0下效率也達到了20．8％。

（D）埋柵電池：UNSW開發(fā)的激光刻槽埋柵電池，在發(fā)射結(jié)擴散后，用激光在前面刻出20μm寬、40μm深的溝槽，將槽清洗后進行濃磷擴散。然后在槽內(nèi)鍍出金屬電極。電極位于電池內(nèi)部，減少了柵線的遮蔽面積。電池背面與PESC相同，由于刻槽會引進損傷，其性能略低于PESC電池。電他效率達到19．6％。

（2）斯但福大學(xué)的背面點接觸電池（PCC）點接觸電他的結(jié)構(gòu)與PER1。電池一樣，用TCA生長氧化層鈍化電池正反面。為了減少金屬條的遮光效應(yīng)，金屬電極設(shè)計在電池的背面。電池正面采用由光刻制成的金字塔（絨面）結(jié)構(gòu)。位于背面的發(fā)射區(qū)被設(shè)計成點狀，50μm間距，10μm擴散區(qū)，5μm接觸孔徑，基區(qū)也作成同樣的形狀，這樣可減小背面復(fù)合。襯底采用n型低阻材料（取其表面及體內(nèi)復(fù)合均低的優(yōu)勢），襯底減薄到約100μm，以進一步減小體內(nèi)復(fù)合。這種電他的轉(zhuǎn)換效率在AM1．5下為22．3％。

（3）德國Fraunhofer太陽能研究所的深結(jié)局部背場電池（LBSF）

LBSF的結(jié)構(gòu)與PERL電池類似，也采用TCA氧化層鈍化和倒金字塔正面結(jié)構(gòu)。由于背面硼擴散一般造成高表面復(fù)合，局部鋁擴散被用來制作電池的表面接觸，2cmX2cm電池電池效率達到23．3％（Voc=700mV，Isc－～41．3mA，F(xiàn)F一0．806）。

+（4）日本sHARP的C一Si／μc-Si異質(zhì)pp結(jié)高效電池

SHARP公司能源轉(zhuǎn)換實驗室的高效電池，前面采用絨面織構(gòu)化，在SiO2鈍化層上沉積SiN為A只乙后面用RF-PECVD摻硼的μc一Si薄膜作為背場，用SiN薄膜作為后表面的鈍化層，Al層通過SiN上的孔與μcSi薄膜接觸。5cmX5cm電他在AM1．5條件下效率達到21．4％（Voc＝669mV，Isc＝40.5mA，F(xiàn)F=0．79）。

（5）我國單晶硅高效電池

天津電源研究所在國家科委“八五”計劃支持下開展高效電池研究，其電池結(jié)構(gòu)類似UNSw的V型槽PEsC電池，電池效率達到20．4％。北京市太陽能研究所“九五”期間在北京市政府支持下開展了高效電池研究，電池前面有倒金字塔織構(gòu)化結(jié)構(gòu)，2cmX2cm電池效率達到了19．8％，大面（5cmX5cm）激光刻槽埋柵電池效率達到了18．6％。二十一世紀光伏材料的發(fā)展趨勢和展望

90年代以來，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推動下，可再生能源技術(shù)進入了快速發(fā)展的階段。據(jù)專家預(yù)測，下世紀中葉太陽能和其它可再生能源能夠提供世界能耗的50％。

光伏建筑將成為光伏應(yīng)用的最大市場

太陽能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結(jié)合體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理想范例，國際社會十分重視。國際能源組織（IEA）＋ 1991和1997相繼兩次起動建筑光伏集成計劃，獲得很大成功，建筑光伏集成有許多優(yōu)點：①具有高技術(shù)、無污和自供電的特點，能夠強化建筑物的美感和建筑質(zhì)量；②光伏部件是建筑物總構(gòu)成的一部分，除了發(fā)電功能外，還是建筑物耐候的外部蒙皮，具有多功能和可持續(xù)發(fā)展的特征；③分布型的太陽輻射和分布型的建筑物互相匹配；④建筑物的外殼能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積；⑤不需要額外的昂貴占地面積，省去了光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，省去了輸電費用；③PV陣列可以代替常規(guī)建筑材料，從而節(jié)省安裝和材料費用，例如昂貴的外墻包覆裝修成本有可能等于光伏組件的成本，如果安裝光伏系統(tǒng)被集成到建筑施工過程，安裝成本又可大大降低；①在用電地點發(fā)電，避免傳輸和分電損失（5一10％），降低了電力傳輸和電力分配的投資和維修成本，建筑光伏集成系統(tǒng)既適用于居民住宅，也適用商業(yè)、工業(yè)和公共建筑，高速公路音障等，既可集成到屋頂，也可集成到外墻上；既可集成到新設(shè)計的建筑上，也可集成到現(xiàn)有的建筑上。光伏建筑集成近年來發(fā)展很炔，許多國家相繼制定了本國的光伏屋頂計劃。建筑自身能耗占世界總能耗的1／3，是未來太陽能光伏發(fā)電的最大市場。光伏系統(tǒng)和建筑結(jié)合將根本改變太陽能光伏發(fā)電在世界能源中的從屬地位，前景光明。

PV產(chǎn)業(yè)向百兆瓦級規(guī)模和更高技術(shù)水平發(fā)展

目前PV組件的生產(chǎn)規(guī)模在5一20Mw／年，下世紀將向百兆瓦級甚至更大規(guī)模發(fā)展。同時自動化程度、技術(shù)水平也將大大提高，電池效率將由現(xiàn)在的水平（單晶硅13％一15％，多晶硅11％一13％）向更高水平（單晶硅18％一20％，多晶硅16％一18％）發(fā)展，同時薄膜電池在不斷研究開發(fā)，這些都為大幅度降低光伏發(fā)電 成本提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

下世紀前半期光伏發(fā)電將超過核電

專家預(yù)計，下世紀前半期的30一50年代，光伏發(fā)電將超過核電。1997年世界發(fā)電總裝機容量約2000GW，其中核電約400GW，約占20％，世界核電目前是收縮或維持，而我國屆時核能將發(fā)展到約100GW，這就意味著世界光伏發(fā)電屆時將達到500GW左右。1998年世界光伏發(fā)電累計總裝機容量800MW，以2040年計算，這要求光伏發(fā)電年增長率達16．5％，這是一個很實際的發(fā)展速度，前提是光伏系統(tǒng)安裝成本至少能和核能相比。PV發(fā)電成本下降趨勢

美國能源部1996年關(guān)于PV聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)市場價格下降趨勢預(yù)測表明，每年它將以9％速率降低。1996年pv系統(tǒng)的平均安裝成本約7美元／Wp，預(yù)計2005年安裝成本將降到3美元／Wp，PV發(fā)電成本）11美元／kWh；2010年P(guān)V發(fā)電成本降到6美分／kWh，系統(tǒng)安裝成本約1．7美元／Wp。

降低成本可通過擴大規(guī)模、提高自動化程度和技術(shù)水平、提高電池效率等途徑實現(xiàn)。可行性研究指出，500MW／年的規(guī)模，采用現(xiàn)有已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的晶硅技術(shù)，可使PV組件成本降低到：歐元左右（其中多晶硅電池組件成本0．91歐元／Wp），如果加上技術(shù)改進和提高電池效率等措施，組件平均成本可降低到1美元／Wp。在這個組件成本水平上，加上系統(tǒng)其它部件成本降低，發(fā)電成本6美分／kWh是能實現(xiàn)的?？紤]到薄膜電池，未來降低成本的潛力更大，因此在下世紀前10一30年把PV系統(tǒng)安裝成本降低到與核電可比或更低是完全可能的。

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第五篇：太陽能(光伏)路燈照明產(chǎn)品介紹y（xiexiebang推薦）

太陽能路燈照明產(chǎn)品介紹

太陽能分為光伏和光熱（太陽能熱水器）是一種取之不盡、用之不竭的可再生戰(zhàn)略新能源，越來越得到國家的重視。2006年我國就制定了《可再生能源促進法》、《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》、《節(jié)能減排綜合工作方案》。寧夏作為我國西北部城市，在太陽能產(chǎn)業(yè)具有一定的資源優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，政府相繼也出臺了《寧夏新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《自治區(qū)人民政府關(guān)于加快發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)若干意見》的實施意見，推薦有條件的小區(qū)、道路、庭院應(yīng)積極采用太陽能光伏技術(shù)照明。在這些政策支持的背景下，太陽能應(yīng)用中的太陽能路燈照明產(chǎn)品的市場空間會越來越大。

中國光伏發(fā)展歷程：

中國太陽電池的研究始于1958年，1959年研制成功第1個有實用價值的太陽電池。中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀70年代起步，1971年3月首次成功地應(yīng)用于我國第2顆衛(wèi)星上，1973年太陽電池開始在地面應(yīng)用，1979年開始生產(chǎn)單晶硅太陽電池。20世紀90年代中期后光伏發(fā)電進入穩(wěn)步發(fā)展時期，太陽電池及組件產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增加。經(jīng)過30多年努力，21世紀初迎來了快速發(fā)展的新階段。

中國的光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有2次跳躍，第一次是在20世紀80年代末，中國的改革開放正處于蓬勃發(fā)展時期，國內(nèi)先后引進了多條太陽電池生產(chǎn)線，使中國的太陽電池生產(chǎn)能力由原來的3個小廠的幾百千瓦一下子上升到6個廠的4.5兆瓦，引進的太陽電池生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線的投資主要來自中央政府、地方政府、國家工業(yè)部委和國家大型企業(yè)。第二次光伏產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展在2000年以后，主要是受到國際大環(huán)境的影響、國際項目/政府項目的啟動和市場的拉動。2002年由國家法改委負責(zé)實施的“光明工程”先導(dǎo)項目和“送電到鄉(xiāng)”工程以及2006年實施的送電到村工程均采用了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。

2007年年底，中國光伏系統(tǒng)的累計裝機容量達到10萬千瓦（100MW），從事太陽能電池生產(chǎn)的企業(yè)達到50余家，太陽能電池生產(chǎn)能力達到290萬千瓦（2900MW），太陽能電池年產(chǎn)量達到1188MW，超過日本和歐洲。

2009年6月，由中廣核能源開發(fā)有限責(zé)任公司、江蘇百世德太陽能高科技有限公司和比利時Enfinity公司組建的聯(lián)合體以1.0928元/度的價格，競標成功我國首個光伏發(fā)電示范項目——甘肅敦煌10兆瓦并網(wǎng)光伏發(fā)電場項目，1.09元/千瓦時電價的落定，標志著該上網(wǎng)電價不僅將成為國內(nèi)后續(xù)并網(wǎng)光伏電站的重要基準參考價，同時亦是國內(nèi)光伏發(fā)電補貼政策出臺、國家大規(guī)模推廣并網(wǎng)光伏發(fā)電的重要依據(jù)。

寧夏太陽能資源情況：

銀川市在太陽能資源全國各大地區(qū)排列前三位（西藏拉薩、內(nèi)蒙古呼市）寧夏銀川地區(qū)屬于我國太陽輻射的高能區(qū)。據(jù)1961-2004年寧夏太陽輻射資料統(tǒng)計表明,全區(qū)平均5781MJ/ m2.a其空間分布特征是北部多于南部，南北相差約1000MJ/m2.a，靈武、同心最大，達6100 MJ/ m2.a以上。且太陽輻射能直接輻射多、散射輻射少，對于太陽能利用有著得天獨厚的優(yōu)越條件，寧夏銀川太陽能開發(fā)利用潛力巨大。

寧夏回族自治區(qū)概況：

寧夏是我國五大自治區(qū)之一,處在中國西部的黃河上游地區(qū).位于北緯35°14~39°23，東經(jīng)104°17～107°39之間。寧夏疆域輪廓南北長、東西短。南北相距約456公里（北起石嘴山市頭道坎北2公里的黃河江心，南迄涇源縣六盤山的中嘴梁），東西相距約250公里（西起中衛(wèi)營盤水車站西南10公里的田澇壩，東到鹽池縣柳樹梁北東2公里處），寧夏總面積為6.6萬多平方千米。

人口情況：

寧夏人口主要分布在北部，南部次之，中部最少。寧夏是中國回族最大的聚居地，回族人口約占自治區(qū)總?cè)丝诘?/3，占全國回族人口的1/5。2009年在寧夏常住人口625.20萬人中，人口出生率為14.38‰，出生政策符合率為88.4%，人口自然增長率為9.68‰，連續(xù)三年保持在10‰以下。

經(jīng)濟建設(shè)：

2009年寧夏全區(qū)GDP達1334.56億元，按可比價格算，同比增長11.6%。財政總收入完成213.6億元，比上年增長19.61%，其中：地方一般預(yù)算收入完成111.5億元，增長17.38%，比去年增收16.5億元，比年初預(yù)算超收10.5億元；全區(qū)地方一般預(yù)算支出完成427.8億元，增長32.41%，創(chuàng)新高。

太陽能（光伏）路燈照明產(chǎn)品系統(tǒng)配件

一．太陽能電池組件

? 太陽能電池的利用光伏效應(yīng)把太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能。將多個單體太陽能電池連接，并進行封裝，可以構(gòu)成不同面積、不同功率的太陽能電池組件，也可統(tǒng)稱為太陽能電池板。單體太陽能電池一般是不能使用的，實際應(yīng)用的是太陽能電池組件。

? 太陽能電池板可分為單晶硅板和多晶硅板

單晶硅和多晶硅的區(qū)別是，當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅。如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅。多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如在力學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)等方面，多晶硅均不如單晶硅。多晶硅可作為拉制單晶硅的原料。單晶硅可算得上是世界上最純凈的物質(zhì)了，一般的半導(dǎo)體器件要求硅的純度六個9以上。大規(guī)模集成電路的要求更高，硅的純度必須達到九個9。目前，在太陽能單晶硅板的轉(zhuǎn)換效率略高于多晶硅板，但兩者差異不大。

二、太陽能控制器

太陽能控制器全稱為太陽能路燈充放電控制器，其主要作用是通過智能光控和模糊時控，對太陽能路燈開啟與關(guān)閉。并且對蓄電池充電和放電進行管理，以達到整個太陽能路燈照明系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

三、太陽能儲能蓄電池

由于太陽能照明系統(tǒng)蓄電池的充電直接由太陽能電池提供，得到的能量極不穩(wěn)定。在太陽能光伏照明系統(tǒng)中，通常選用的是免維護鉛酸蓄電池。免維護鉛酸電池是一種新型的蓄電池，它采用全密封方式，放電率高，特性穩(wěn)定；無需加水；安裝時簡單，占地面積小，可水平和垂直安裝；壽命一般為 2 ～ 4 年。

四、光源負載

太陽能燈以節(jié)能環(huán)保為優(yōu)勢，負載應(yīng)該節(jié)能、低耗、壽命長。太陽能路燈根據(jù)實際情況需要，可在 12V 直流節(jié)能燈、低壓鈉燈、陶瓷金鹵燈無極燈 LED等多種光源中進行選擇。

不管選用那種光源，其亮度與光源的功率有直接關(guān)系，也直接影響系統(tǒng)配置和投資費用。在相同照明時間條件下，光源功率越大，亮度越高，系統(tǒng)配置越大，費用越高；功率越小，亮度越低，系統(tǒng)配置降低，費用減少。

五、燈具和燈桿

燈具一般是指用于安裝照明光源的部分，也就是通常所說的燈頭；燈桿分為變徑桿、錐形桿、組合桿等多種形式，并通過挑臂與燈具連接。一般的燈桿、燈具都可作為太陽能燈的選擇對象。如果采用在燈桿上直接安裝太陽能電池組件的方案，需根據(jù)太陽能電池組件面積加工制作太陽能電池組件的支架，同時考慮燈桿的抗風(fēng)強度問題。

燈具和燈桿的選擇面較寬，一般滿足實用、美觀的要求即可。

六、線纜和連接緊固輔件

線纜用于連接太陽能電池組件、蓄電池、充放電控制器、光源等器件。線纜的線徑標準隨系統(tǒng)配置需要確定，線纜的長度隨燈桿高度和器件安裝位置確定。

連接緊固輔件用于固定各器件連線的輸入、輸出端子；固定燈桿及燈具。

寧夏地區(qū)太陽能光伏企業(yè)情況：

1.寧夏銀星能源光伏發(fā)電設(shè)備制造有限公司（吳忠儀表和發(fā)電集團合資）

位于寧夏銀川市市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)黃河西路330號，公司主營業(yè)務(wù)：自動化儀表、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、太陽能電池組件及太陽能路燈工程。

2.國電寧夏太陽能公司

位于寧夏石嘴山市惠農(nóng)區(qū)南大街258號，國電寧夏是由中國國電集團控股的國電科技環(huán)保集團公司全資投資的新建項目，項目規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)5000噸多晶硅，總投資50億元人民幣，項目分兩期建設(shè)。一期2500噸/年工程建設(shè)投資30億元，已于2008年10月28日開工，計劃2010年6月機械竣工，2010年10月完成試車、性能考核后，正式投入商業(yè)運行。

3.寧夏陽光硅業(yè)公司

位于寧夏回族自治區(qū)石嘴山市惠農(nóng)區(qū)，是由江蘇陽光股份有限公司、中色（寧夏）東方集團有限公司、寧夏電力投資集團有限責(zé)任公司三方共同出資組建的，由江蘇陽光股份有限公司控股?？偼顿Y40億元主要產(chǎn)品為多晶硅、單晶硅原料和產(chǎn)品以及太陽能電池等制品的高新技術(shù)企業(yè)。

4.寧夏隆基硅材料有限公司

位于寧夏中寧新堡鎮(zhèn)團結(jié)南路。是由撫順隆基磁電設(shè)備有限公司和西安新盟電子科技有限公司共同投資設(shè)立的高新技術(shù)企業(yè)，致力于太陽能電池產(chǎn)業(yè)。主要產(chǎn)品為太陽能級單晶硅。公司成立于2006年11月，坐落在寧夏回族自治區(qū)中寧縣，設(shè)計年產(chǎn)2800噸單晶硅，總投資13億元，建成后將成為國際重要的單晶硅生產(chǎn)基地。

5.寧夏寶德威路燈制造有限公司

位于銀川市望遠工業(yè)園區(qū)，是一家專業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)、安裝路燈、庭院燈、景觀燈、電子警察監(jiān)控鋼桿及戶外太陽能路燈照明產(chǎn)品的企業(yè)。

6.寧夏昱德太陽能科技有限公司 位于寧夏吳忠市南環(huán)西路，是一家以太陽能產(chǎn)業(yè)為核心，集科研、生產(chǎn)、銷售、安裝、服務(wù)為一體的綜合性高科技企業(yè)，擁有專業(yè)科研人員30名，大中專以上學(xué)歷職工200余名。占地50畝，恒溫高科技全自動設(shè)備生產(chǎn)車間6000平方米。主要生產(chǎn)太陽能電池組件及太陽能路燈照明工程。

7.寧夏普利特電氣設(shè)備有限公司

位于銀川市德勝工業(yè)園區(qū)中央大道18號，是一家以生產(chǎn)太陽能電池組件為主，及銷售太陽能路燈照明，太陽能熱水器、太陽能集熱設(shè)備產(chǎn)品的公司。

8.寧夏寧滬太陽能科技有限公司

位于寧夏石嘴山市大武口區(qū)金工路5號，公司由上海太陽能科技有限公司和寧夏天地奔牛實業(yè)集團有限公司合資組成的東西合作企業(yè)。公司專業(yè)從事太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)，集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、施工及售后服務(wù)為一體的高科技公司。主要生產(chǎn)太陽能電池組件及太陽能光伏工程。寧夏近幾年太陽能路燈照明主要工程信息

1.2007年9月銀川首批太陽能路燈照明 在銀川上海路陽澄巷安裝使用

2． 2009年11月寧夏銀川望遠工業(yè)園區(qū)太陽能路燈照明工程

此次在園區(qū)新建的7條道路上安裝626盞太陽能路燈項目總投資596.8萬元全區(qū)首屈一指。每年可節(jié)省電費55萬元。

3.2006年11月中寧團結(jié)路兩側(cè)60盞太陽能路燈太陽能路燈

政府采購斥資42.6萬元，購進的這60盞太陽能路燈，從2006年11月開始交付使用。一盞燈投資7300元 4.2009年下半年，中寧團結(jié)路

又裝了86盞太陽能路燈，每天能省出75千瓦時電，每盞17700元。

5.2009年5月

青銅峽市安裝的466盞太陽能路燈照明工程，工程五百多萬。每年節(jié)省1.82萬千瓦時電，可供2500多個家庭使用一年。

6.2009年8月寧夏鹽池縣政府采購8米高太陽能路燈60盞、5米高太陽能路燈90盞

7.2010年8月30日 同心城鄉(xiāng)建設(shè)和環(huán)保局招標采購 太陽能路燈45盞

8.2010年7月29日，國電寧夏平羅光伏電站一期10MW工程并網(wǎng)發(fā)電儀式在石嘴山市平羅縣隆重舉行，國電平羅光伏電站一期10MW工程（價值12.5億 每mw平均2500萬）項目建成后，累計年發(fā)電量可達1500萬度，年節(jié)約標煤5134噸，減少二氧化碳排放1.5萬噸，減少二氧化硫排放450噸，減少氮氧化物排放225噸，將對優(yōu)化寧夏地區(qū)電源結(jié)構(gòu)，改善寧夏地區(qū)環(huán)境壓力，加快地方經(jīng)濟社會發(fā)展起到積極的推動作用。