浅谈太阳能与LED路灯的结合原理

LED路灯自动照明系统的基本原理是，当有光时，太阳能电池板将光能转化为电能给电池充电，并将电能储存在电池中。夜晚，蓄电池中的电能可以点亮半导体发光二极管LED。该系统工作在全自动模式，无需人工干预，可通过声、光或延时控制，做到“人在行走时灯是亮的”(指走廊、走廊等。)或者“天黑就关灯”(指道路、院落、景点等。)或者24小时“一直在线”(指地下停车场、隧道等。).对于连续阴雨天，系统可以按照设定的天数(5-7天)正常工作。

光伏电池的发电原理是光伏效应。对于晶体硅太阳能电池，开路电压的典型值为0.5-0.6 V，光照在界面层产生的电子-空穴对越多，形成的电流越大。界面吸收的光能越多，形成的电流就越大。目前，应用和研究的太阳能电池主要有硅太阳能电池、化合物半导体电池和染料敏化太阳能电池。硅太阳能电池是目前太阳能光伏电池的主流。在硅太阳能电池中，单晶硅太阳能电池的光电转换效率尤为显著，实验室转换效率达到24%以上，工业规模生产的单晶硅太阳能电池效率达到18%以上。薄膜太阳能电池近年来有了很大发展，多晶硅/微晶硅薄膜太阳能电池等新型太阳能电池已经大规模产业化，转换效率达到16%以上。近年来，化合物半导体太阳能电池如CIS、CIGS薄膜太阳能电池和GaAs太阳能电池的研究也取得了实际进展。染料敏化太阳能电池的研究也取得了令人瞩目的成就。

光伏发电技术与LED照明完美结合的关键是两者都是DC，电压低，可以互相匹配。因此，两者的结合不需要将太阳能电池产生的直流电转化为交流电，从而大大提高了整个照明系统的效率。同时借助并网技术或电池充放电能量，其优势更加明显。随着相关技术的深入研究，LED的发光效率不断提高，超高亮度LED将问世，必将取代常见的照明电光源，节约大量能源，无污染。

因为LED路灯的工作电流是直流电流，工作电压低。太阳能电池将光能转化为直流电能，太阳能电池组件可以串并联组合获得实际需要的电压。这些特性正好与LED路灯相匹配，它们的结合将实现高能量利用率、高安全性能和高可靠性，实现节能、环保、安全、高效的照明系统，从而达到完美的结合。