[发明专利]太阳能电池板

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池板，特别是一种能够输出稳定电压及电流的太阳能电池板。

背景技术

太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到PN结上时，产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入N区，空穴流入P区，结果使N区储存了过剩的电子，P区有过剩的空穴。它们在PN结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使P区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。此时，如果将外电路短路，则外电路中就有与入射光能量成正比的光电流流过，这个电流称作短路电流，另一方面，若将PN结两端开路，则由于电子和空穴分别流入N区和P区，使N区的费米能级比P区的费米能级高，在这两个费米能级之间就产生了电位差Voc。可以测得这个值，并称为开路电压。由于此时结处于正向偏置，因此，上述短路光电流和二极管的正向电流相等，并由此可以决定Voc的值。

由于太阳光照强度并非恒定，其随着时间的变化而变化，所以一般太阳能电池的产电电流与电压并不稳定。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种太阳能电池板，包括不少于2个太阳能电池单元以及输出端口；该太阳能电池单元并联连接，太阳能电池单元包括N个串联的发电组件1和控制组件2，N大于或等于1，该发电组件1与控制组件2相互连接；控制组件2分别连接到控制系统3；该输出端口用于输出最终电流；

其中发电组件1用于吸收太阳能产生电流；

控制组件2用于：

将电流的信息反馈给控制系统3；

以及响应控制系统3发送而来的控制指令，控制电流的输出；

该控制系统3用于依据所需的最终电流强度向部分或全部控制组件2发出电流输出控制指令；

该最终电流通过电流汇流而成。

在本发明中，利用控制系统3来实现控制每一个太阳能电池单元是否输出电流，进而实现对输出电压和输出电流大小的控制，阳光强烈照射时，太阳能发电组件1所产生的电流、电压较强，此时控制系统3自动控制部分太阳能发电组件1断开停止输出电流，太阳光较弱时，太阳能发电组件1所产生的电流、电压较弱，此时控制系统3自动控制原本未输出电流的太阳能发电组件1输出电流，进而实现输出电压、输出电流的控制，使输出电压、输出电流达到相对稳定的状态。

作为优选的，该太阳能电池单元还包括开关4，每个开关4用以控制一个发电组件1导通或短路。可以通过开关4控制太阳能单元中串联的发电组件1数量，进而实现对输出电压、输出电流强度的控制。

进一步的，该开关4被控制系统3控制，从而实现控制对应发电组件1的导通或短路。由控制系统3实现发电组件1的导通或短路，可以免去人力拨动开关4的麻烦。

作为优选的，该发电组件1可拆卸。因太阳能发电组件1通常置于室外，受到外部环境的影响，该发电组件1相对容易故障，将该发电组件1设计成可拆卸的，可以对故障发电组件1进行更换，降低维护成本。

作为优选的，该发电组件1还包括故障检测单元，其中故障检测单元与控制组件2相连接。当太阳能发电组件1发生故障时，故障检测单元可以检测到发电组件1的故障，并向控制组件2发出一个发电组件1故障的信号，发电组件1再将故障信号发送给控制系统3，控制系统3自动将故障发电组件1屏蔽，默认其不工作，同时发出故障警报，提醒维护人员更换发电组件1。

作为优选的，控制系统3包括计算机和/或单片机。用计算机作为控制系统3，可以实现可视化控制，使得对太阳能电池板控制更加直观；用单片机作为控制系统3，可以实现控制系统3的低功耗，甚至可以实现利用本发明的系统进行供电。

作为优选的，各发电组件1产生的电流与电压相同。各发电组件1产生的电流与电压相同，控制系统3才能够更准确地控制输出的电压和电流。

由于每个发电组件1所输出的电流、电压在不同的环境下有所不同，汇流后得到的输出电流和电压也不可能与预设值相同，为确保输出电流和电压为定值，作为优选的，可以在输出端口连接稳压单元和稳流单元。

作为优选的，在输出端口连接储电设备和/或用电器。通过在输出端口连接储电设备和/或用电器，可以实现能源的有效利用。

进一步的，该控制系统3包括检测储电设备的电量检测单元，电量检测单元分别与控制系统3和储电设备连接；

该电量检测单元用于检测储电设备的电量，控制系统3还用于控制储电设备的充电。