太陽光照射能量能夠通過光伏電池轉化為電能存儲，在需要時為設備提供電能。
目前，光伏照明系統成為照明系統的熱門研究對象，正在逐步取代傳統照明系統。
光伏照明系統應安裝在無遮擋的區域，同時對未來可能的遮擋物進行估計。確保無陰影的距離 =高度 ×空間因子；光伏照明系統應滿足四季的使用需求，弱化季節影響，提升太陽能輻射能量接收量，為此，需要設置適當的傾斜角，選定最佳傾斜角。
光伏電池按照結晶狀態可以分為結晶系電池和非結晶系電池兩大類。其中，結晶系電池是當前市場上應用最廣泛的光伏電池，其又可以細分為單晶硅電池和多晶硅電池。
結晶系電池
單晶硅和多晶硅光伏電池使用時間較長，技術較成熟，電能轉換率較高，廣泛應用于工業生產和大規模發電。但硅晶體制造成本較高，結晶系電池的生產工藝復雜，在生產中需要消耗大量能源，因此并沒有推廣到民營企業中。
價格低廉、性能優越的結晶系電池的替代品，如多晶硅薄膜和非晶硅薄膜得到了應用和發展，在光伏電池行業應用廣泛。
其中，非晶硅薄膜電池轉化率低，但造價更低，同時擁有重量優勢，比較輕薄，適用于工業生產；在生產過程中安全等級較高，無毒害作用，更具有開發潛力。
非晶硅薄膜電池多用于小型照明或便攜式供電設備，在未來發展中擁有廣闊前景。
現階段，市面上出現了很多種類的光伏電池，在電池選擇上需要格外注意，只有轉化率高、穩定性較強，并且輸出功率峰值低于 0.05 的電池才符合標準。
在運行過程中，光伏電池輸出會受連接線纜的影響，在應用光伏電池時，想要使光伏電池的發電效率最高，就要正確連接電纜。
蓄電池會長時間維持在放電狀態，造成這一現象的主要原因是其具有高頻率的較長放電時間，但也會發生過度放電的現象。
在白天陽光充足的情況下，蓄電池的一次充電時間為 10 h 左右，光伏系統很難在短時間內完成快速充電，蓄電池會出現長時間的虧電情況。
很多規模較大的光伏照明系統在運行時會設置專門的電池存儲區域，為蓄電池提供良好的存儲空間；在一些小型光伏系統，如太陽能路燈中，蓄電環境較差，季節溫差和晝夜溫差影響較大，蓄電池的壽命會明顯縮短
蓄電池是光伏照明系統的重要組成部分，是整個系統中不可缺少的能源部件。蓄電池可以在光照不足的情況下（如陰天和夜晚）持續供電，在白天陽光充足的情況下儲存電能，通常使用循環工作方式充電。在交流停電過程中，蓄電池需要發揮主導作用。
一般情況下，當太陽能發電功率大幅度下降時，蓄電池可以起到緩沖作用，維持電壓的穩定。常用的蓄電池包括鋰離子電池和氫燃料電池，需要結合實際需求選擇合適的蓄電池。
（1）想要使蓄電池與太陽能方陣同時進入工作狀態，需要依據天氣情況有針對性地設置基本負載。
在設計太陽能方陣時，不應全按照低于平均天氣的時間段計算方陣數量，這會增加太陽能方陣的數量，導致超出需求，增加投入。
（2）太陽輻射強度是蓄電池工作的決定性因素，如果太陽輻射強度過低，蓄電池會自動識別并對負載供電。太陽能方陣的能量要高于太陽平均輻射強度，使蓄電池得到電能，從而實現自動充電。
（3）如果想要減少惡劣天氣對蓄電池蓄電時間的影響，應該應用混合系統，在惡劣天氣或冬季無法滿足蓄電池蓄電要求時，可采用備用發電機為蓄電池提供充足電能；在夏季可以停用備用發電機。
（4）獨立系統方陣大小的計算依據是一年中采光最差季節的采光，這樣能滿足蓄電池的蓄電要求，同時可以延長整個系統的使用壽命、減少維護成本、提升經濟效益。
采用并聯蓄電池組對時，應控制蓄電池的數量，不應超過 4 個。
（6）在充電開始階段，如果采用大電流為蓄電池充電，在短時間內會造成蓄電池電壓急劇上升，增加蓄電池風險，充入的電量也無法完全儲存。
在電池電阻的影響下，蓄電池溫度會逐漸上升，增加使用風險。
因此，充電時應采用小電流充電，避免電池發熱引發安全事故。在充電一段時間后，電壓平穩，可以采用較大電流充電，實現快速充電。
當電量即將飽和，接近過充點時，過高的電流會造成蓄電池損傷，此時應降低電流，直至補充到額定變量，一般持續時間為10 min ～ 3 h。
控制系統處于檢測階段說明蓄電池已經完成充電，此時電壓將復原為終止電壓，蓄電池處于飽和狀態。
（7）研究人員通過試驗發現，如果 1 個充電脈沖結束之后馬上出現另 1 個脈沖，電解液會有緩沖時間，電極中的氣泡能被除去，并且使電池壽命得到延長。
簡單來說，融合負電脈沖充電與脈沖充電，蓄電池能夠在短時間內完成充電。研究人員還發現，傳統的開關式充電法存在充電時間較長、電池在充電過程中溫度過高等弊端，應用上述方法能解決這些問題。
根據光源使用場所不同，可以選擇光效和壽命等符合國家標準的綠色光源，常見光源的主要特性如表 1 所示。
表1 常見光源的主要特性
光伏照明系統主要選擇光效較高、壽命較長、無頻閃的綠色光源。根據表 1，可以選擇 LED光源，以及無極燈和熒光燈。站在可持續發展角度，LED 光源更具有開發潛力，在未來的發展中將成為主流光源。
選擇合適的電纜是光伏照明系統應用中的重要環節，應結合多種因素選擇恰當的電纜。
可以通過計算選擇線損不高于 0.05 的電纜，線損 = 電流 × 電路總線長 × 線纜電壓因子。
光伏照明系統中應用的支架應具備高強度，能夠抵御 200 ㎞ /h 的風力，安裝的支架能夠在惡劣環境下保持站立狀態；
支架應重量輕，可以選擇鋁合金型材作為支撐，在地腳表面鍍鋅鋼材；支架應具有靈活性，可以在一定范圍內旋轉；支架應具有抗腐蝕性，主梁和支撐梁面陽極化處理應符合建筑標準；支架安裝時，應選擇容易安裝的位置。
根據相關研究，光伏照明系統的充電效率主要受蓄電池的電流大小、脈沖周期和充電時間等因素的影響。想要提升整體技術水平，需要相關人員不斷對技術進行改進與優化。
其中，控制器可以根據蓄電池存儲電荷量控制電流大小，如果蓄電池的電量在 90% 左右，控制器會馬上給出相應的反應。
充電的 4 個階段是補充、預充、快速和維護充電，這 4 個充電階段的平均速度是控制器的速度。
優化控制器的應用，需要實現不發熱階段式充電管理，確保全程可調設置；設計雷電保護、過載保護、反極性保護，滿足密封標準，并通過 LED 或液晶屏顯示工作狀態。
如果將開關置于充電控制設置點，電流會馬上被控制器切斷。此時，蓄電池的電量將達 60%，同時電阻也增加了，蓄電池的電解質會因此分層，出現大量沉淀物，進而使其充電效率出現問題。
如果應用脈沖寬度調制控制器，將蓄電池與光伏方陣串聯，可以根據需要調制信號脈沖寬度，能夠控制電流，并將蓄電池電壓控制在一定范圍內。
脈沖寬度調制控制器可以使蓄電池電量達到 90% 以上，可以提升太陽能利用率和蓄電池的充電效率，延長電池使用壽命，減少更換成本；應用脈沖寬度調制控制器可以提升電壓的穿透力，減少產氣量或避免氣泡形成，進一步優化光伏照明系統技術方案；應用控制器能夠保證光伏照明系統的穩定性，提升蓄電池安全性，將過沖和過放控制在合理范圍內。
文章重點闡述了光伏照明系統的組成和應用，在該系統中，蓄電池起到穩壓和削峰平谷的作用。
應用蓄電池時，需要設置不同放電倍率下的放電截止電壓參數，在光照不足時實現市電無延遲能量補充，利用陽光提供充足的照明。光伏照明系統比傳統照明系統更環保，能夠最大程度減少照明污染，將光伏照明系統用于建筑，能提升建筑使用特性。
原文始發于微信公眾號（光伏產業通）：裝一個光伏路燈，需要關注哪些事項？
