太陽能光伏電站的系統(tǒng)是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜、防雷系統(tǒng)、匯流箱、直流配電柜、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)及太陽能跟蹤系統(tǒng)等設(shè)備組成。 

1.電池方陣

在有光照（無論是太陽光，還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照）情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應(yīng)”。在光生伏特效應(yīng)的作用下，太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動勢，將光能轉(zhuǎn)換成電能，是能量轉(zhuǎn)換的器件。太陽能電池一般為硅電池，分為單晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池和非單晶硅太陽能電池三種。

單晶硅：大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率：19.8——21%；大多在17.5%。目前來看再提高效率超過30%以上的技術(shù)突破可能性較小。

多晶硅：大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率：18——18.5%；大多在16%。和單晶硅一樣，因材料物理性能限制，要達到30%以上的轉(zhuǎn)化率的可能性較小。

砷化鎵：砷化鎵太陽能電池組的轉(zhuǎn)化率比較高，約23%。但是價格昂貴，多用于航空航天等重要地方。基本沒有規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化的實用價值。

溥膜：薄膜光伏電池具有輕薄、質(zhì)輕、柔性好等優(yōu)勢，應(yīng)用范圍非常廣泛，尤其適合用在光伏建筑一體化之中。如果薄膜電池組件效率與晶硅電池相差無幾，其性價比將是無可比擬的。在柔性襯底上制備的薄膜電池，具有可卷曲折疊、不拍摔碰、重量輕、弱光性能好等優(yōu)勢，將來的應(yīng)用前景將會更加廣闊。

目前非晶硅薄膜轉(zhuǎn)化率9%左右。非晶硅的轉(zhuǎn)化率卻有希望提升得更高。

效率衰減：晶硅光伏組件安裝后，暴曬50——100天，效率衰減約2——3%，此后衰減幅度大幅減緩并穩(wěn)定有每年衰減0.5——0.8%，20年衰減約20%。單晶組件衰減要約少于多晶組件。非晶光做組件的衰減約低于晶硅。

2.蓄電池組

其作用是貯存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負(fù)載供電。太陽能電池發(fā)電對所用蓄電池組的基本要求是：a.自放電率低；b.使用壽命長；c.深放電能力強；d.充電效率高；e.少維護或免維護；f.工作溫度范圍寬；g.價格低廉。目前我國與太陽能發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池。配套200Ah以上的鉛酸蓄電池，一般選用固定式或工業(yè)密封式免維護鉛酸蓄電池，每只蓄電池的額定電壓為2VDC；配套200Ah以下的鉛酸蓄電池，一般選用小型密封免維護鉛酸蓄電池，每只蓄電池的額定電壓為12VDC。

3.充放電控制器

是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設(shè)備。由于蓄電池的循環(huán)充放電次數(shù)及放電深度是決定蓄電池使用壽命的重要因素，因此能控制蓄電池組過充電或過放電的充放電控制器是必不可少的設(shè)備。

4.逆變器

是將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽能電池和蓄電池是直流電源，而負(fù)載是交流負(fù)載時，逆變器是必不可少的。逆變器按運行方式，可分為獨立運行逆變器和并網(wǎng)逆變器。獨立運行逆變器用于獨立運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，為獨立負(fù)載供電。并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運行的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。逆變器按輸出波型可分為方波逆變器和正弦波逆變器。方波逆變器電路簡單，造價低，但諧波分量大，一般用于幾百瓦以下和對諧波要求不高的系統(tǒng)。正弦波逆變器成本高，但可以適用于各種負(fù)載。

逆變器保護功能：

過載保護；b、短路保護；c、接反保護；d、欠壓保護；e、過壓保護；f、過熱保護。

5.交流配電柜

其在電站系統(tǒng)的主要作用是對備用逆變器的切換功能，保證系統(tǒng)的正常供電，同時還有對線路電能的計量。

6.防雷系統(tǒng)

 太陽電池方陣的支架采用金屬材料并占用較大空間且一般放置在建筑物頂部或開闊地，在雷暴發(fā)生時，尤其容易受到雷擊而毀壞，并且太陽電池組件和逆變器比較昂貴，為避免因雷擊而造成經(jīng)濟損失，有效的防雷保護是必不可少的。

防雷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：

圖2 太陽能電站并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)防雷接地示意圖

7.匯流箱

在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，為了減少太陽能光伏電池陣列與逆變器之間的連線使用到匯流箱。我們可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來，組成一個個光伏串列，然后再將若干個光伏串列并聯(lián)接入光伏匯流防雷箱，在光伏防雷匯流箱內(nèi)匯流后，通過控制器，直流配電柜，光伏逆變器，交流配電柜，配套使用從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)與市電并網(wǎng)。

為了提高系統(tǒng)的可靠性和實用性，在光伏防雷匯流箱里配置了光伏專用直流防雷模塊、直流熔斷器和斷路器等，方便用戶及時準(zhǔn)確的掌握光伏電池的工作情況，保證太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮最大功效。

8.直流配電柜

光伏直流配電柜主要應(yīng)用在大型光伏電站，用來連接匯流箱與光伏逆變器。并提供防雷及過流保護、監(jiān)測光伏陣列的單串電流、電壓及防雷器狀態(tài)，短路器狀態(tài)。專業(yè)的電氣設(shè)計、元件選型，可以保證長時間的穩(wěn)定工作。

9.環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由主采集器（箱）、太陽總輻射采集器、風(fēng)速風(fēng)向采集器、室外環(huán)境溫度傳感器（帶輕型百葉箱）、表面溫度傳感器、總輻射傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、RS485通訊、風(fēng)桿、風(fēng)橫臂、傳感器橫臂等部件組成，完成對太陽能光伏系統(tǒng)的環(huán)境五種（室外環(huán)境溫度、電池板表面溫度、太陽光總輻射、風(fēng)速和風(fēng)向）數(shù)據(jù)監(jiān)測。

10.太陽能監(jiān)控系統(tǒng)

太陽能電站監(jiān)控系統(tǒng)，采用以PLC可編程序控制器和現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為核心的計算機控制系統(tǒng)，并結(jié)合太陽能發(fā)電系統(tǒng)的特征，采用防電磁干擾和電磁兼容技術(shù)，實現(xiàn)對太陽能系統(tǒng)的控制。它將模擬采集信號通過PLC程序處理后轉(zhuǎn)送到本地監(jiān)控計算機，反應(yīng)設(shè)備的各種運行狀態(tài)，以便我們能及時掌控和發(fā)現(xiàn)太陽能電站系統(tǒng)存在的問題和故障。 　

11.太陽能跟蹤系統(tǒng)

太陽能跟蹤系統(tǒng)是能夠保持太陽能電池板隨時正對太陽，使太陽光的光線隨時垂直照射太陽能電池板的動力裝置，能夠顯著提高太陽能光伏組件的發(fā)電效率。國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)、首家完全不用電腦軟件的太陽空間定位跟蹤儀，具有國際領(lǐng)先水平，能夠不受地域和外部條件的限制，可以在-50℃至70℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)正常使用；跟蹤精度可以達到±0.001°，最大限度的提高太陽跟蹤精度，完美實現(xiàn)適時跟蹤，最大限度提高太陽光能利用率。