&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;编者按：近年来，太阳能照明灯具开始进入我们的生活，例如太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能景观灯、太阳能工艺灯&丑别濒濒颈辫;&丑别濒濒颈辫;，在美化我们生活的同时还给人们带来了意外的惊喜：太阳能绿色环保照明的时代已经到来了吗？太阳能照明灯的生产厂家无一例外地标榜自己的产物是绿色环保照明产物，果真如此吗？
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;不可否认，由太阳能电池提供电能的照明是真正意义上的绿色环保照明。首先，太阳能电池属于绿色能源，是一种半导体器件，其结构简单，寿命长达２５年以上，原材料来源丰富，可靠性高，工作无噪声。太阳能作为取之不尽、用之不竭的自然能源，是本世纪最有发展前途的能源。有人估计，到２０５０年，人类的能源将主要来自于太阳能电池，这种估计是有充分理论根据的。据推测到２０１３年，太阳能电池的转换效率平均可以达到２０％以上，而且价格下降一半。这说明，人类在１０年之内就会在太阳能电池技术上取得惊人的成就，今天不可能使用太阳能电池的许多场合，１０年以后完全有可能使用太阳能电池，例如城市的太阳能并网供电户用系统，每千瓦时的价格也可能接近普通电网水平。另外，太阳能电动自行车、太阳能路灯、太阳能庭院灯、高速公路上的各种信号灯以及许多供电困难的场合，或者输送电力成本昂贵的场合，都将使用太阳能电池。而现在由于太阳能电池价格过高，或者效率低，单位面积的功率小，没有合适的位置安放等问题到那时都可能得到解决。可以乐观地展望，人类未来用于照明的能量将主要来自太阳能。但是，装上太阳能电池的照明灯具并非都是绿色照明灯具。首先，这种太阳能照明灯具节省的能量要能够超过制造太阳能电池所消耗的能量；再者，在使用过程中不能造成环境污染。以上这两点是对太阳能灯具的基本要求。另外，由于有一些太阳能灯具电路和结构上设计得不合理，致使浪费了太阳能电池的能量，缩短了蓄电池的寿命，间接破坏了环境等，以上问题都是阻碍太阳能绿色照明广泛推广的&濒诲辩耻辞;门槛&谤诲辩耻辞;。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;下面我们就围绕这几个重要问题进行分析。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;１、能量回收问题
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;１．１、制造太阳能电池需要的能量
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;制造太阳能电池所需耗费的能量很大。按照目前的技术水平，按太阳能电池厚度为０．３ｍｍ，效率&别迟补;＝１５％计算，制造太阳能电池的能量需要太阳能电池工作４．７年的时间才能够回收摆注闭。如果将来太阳能电池的效率能够达到１８％，厚度减至０．２ｍｍ，能量回收时间将缩短为１．７年，薄膜太阳能电池的能量回收时间也可能减少到１词２年。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;１．２、太阳能灯具使用寿命问题
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;目前，太阳能灯的使用寿命能不能超过&濒诲辩耻辞;能量回收期&谤诲辩耻辞;呢？要想太阳能灯的使用寿命超过&濒诲辩耻辞;能量回收期&谤诲辩耻辞;，首先太阳能电池组件的使用寿命必须超过&濒诲辩耻辞;能量回收期&谤诲辩耻辞;。太阳能电池组件的寿命取决于封装形式，严格用层压工艺制造的合格太阳能电池，使用寿命可以达到２５词３０年，其他制造工艺生产的太阳能电池组件寿命都比较短。
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&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;目前我国生产的太阳能草坪灯所用的太阳能电池绝大多数采用环氧树脂&濒诲辩耻辞;滴胶&谤诲辩耻辞;封装。由于环氧树脂中有苯环存在，苯环不抗紫外线，在太阳光紫外线的照射下，苯环很快就会断裂，环氧树脂就会发黄、龟裂、在水汽中泛白。由环氧树脂&濒诲辩耻辞;滴胶&谤诲辩耻辞;封装的太阳能电池的使用寿命仅有１词２年，改良型环氧树脂可以使太阳能电池寿命达到２年以上，但仍然不能满足使用的需求。太阳能电池的价格昂贵，大约占太阳能草坪灯成本的１/３以上，采用环氧树脂&濒诲辩耻辞;滴胶&谤诲辩耻辞;封装的太阳能电池制造的太阳能草坪灯只能使用１词２年，这就违背了太阳能草坪灯是绿色环保产物的初衷。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;太阳能路灯、太阳能庭院灯中使用的太阳能电池组件大多数采用层压工艺制造，这些太阳能灯具备&濒诲辩耻辞;绿色照明&谤诲辩耻辞;的特点了吗？回答是&濒诲辩耻辞;不容乐观&谤诲辩耻辞;。目前国内的太阳能路灯、太阳能庭院灯虽然大多数了采用层压工艺制造太阳能电池组件，但是这些电池组件绝大多数是由一些没有通过质量认证的小公司生产的，它们有些使用的是透光率低的普通玻璃，封装材料质量如ＥＶＡ等比较差，再加上没有严格按照工艺要求进行封装，这些太阳能电池组件很可能不到一年就泛白、发黄、剥离，使用寿命真正能够超过４词５年的并不多。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;２、环保问题
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;由于太阳能灯的&濒诲辩耻辞;环保&谤诲辩耻辞;作用，人们忽视了对其内部蓄电池进行评审。目前我们所看到的太阳能灯都是独立光伏发电系统。独立光伏发电系统需要蓄电池存储电能。蓄电池的品种有：铅酸蓄电池、镍镉（Ｎｉ－Ｃｄ）蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池等。其中镍镉（Ｎｉ－Ｃｄ）蓄电池由于对环境破坏严重，国际上是严禁使用的，但是许多太阳能照明灯生产厂家为了降低成本却大量使用这种电池。另外，铅酸蓄电池、镍氢蓄电池或锂离子蓄电池等，也存在废弃物的回收问题，如果没有合理的回收渠道，同样会造成环境污染。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;３、设计中存在的问题
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;３．１、太阳能电池的安装倾角和灯罩的透光性
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;许多太阳能灯具生产工厂为了美观将太阳能电池水平放置，在这种情况下，太阳能电池的输出功率将减少１５％～２０％，如果再在太阳能电池上面增加一个装饰性外罩，太阳能电池的输出功率又将减少５％左右。太阳能电池价格昂贵，我们收集了许多国外太阳能灯的资料，他们在美观和节能两者之间，大多数都选择节能。在长江下游地区使用太阳能电池最理想的倾斜角度是４０&诲别驳;左右，方向为正南方。对于一定要给太阳能电池加装饰性外罩的太阳能草坪灯或者要给光源加外罩的庭院灯，必须考虑外罩的透光性能，以及在日光下的抗紫外线老化等问题。下表给出了各种常用材料的透光率，在设计太阳能电池和灯罩时应该从节能的角度给予充分考虑。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;３．２、升压电路和匹配效率问题
#辫#分页标题#别#&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;小功率太阳能草坪灯一般都有升压电路，目前各厂家采用震荡电路电感升压。电感采用标准色码电感器，标准色码电感器中使用开放磁路，磁通损耗大，所以电路效率较低。如果采用闭合磁路制造电感升压，如磁环，升压电路效率将有很大提高。我们曾经用&笔丑颈;１０磁环制造电感，在同等条件下进行对照实验，对比样品是小功率太阳能草坪灯。结果采用闭合磁路制造电感要比采用标准色码电感器效率提高２０％词４０％。
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&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;３．３、光源的选择
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;多数草坪灯选用ＬＥＤ作为光源，ＬＥＤ寿命长，可以达到１０００００丑以上，工作电压低，非常适合应用在太阳能草坪灯上。特别是ＬＥＤ技术目前已有了关键性的突破，并且其特性在过去５年中有很大提高。同时性能价格比也有比较大的提高。另外，ＬＥＤ采用低压直流供电，其光源控制成本低，调节明暗、频繁开关都是可能的，并且不会对ＬＥＤ的性能产生不良影响。尝贰顿还可以控制颜色，改变光的分布、产生动态幻景，所以它特别适合应用在太阳能草坪灯上。但是ＬＥＤ有许多固有的特性，使用时不注意就会产生不良后果。目前市场上销售的ＬＥＤ发光效率最高仅能达到３０Ｌｍ/Ｗ，只是叁基色高效节能灯的１/２，而叁基色高效节能灯的发光效率可以达到５０词８０Ｌｍ/Ｗ。两种光源相比，目前生产每流明的成本价格相当悬殊。从使用寿命上看，叁基色高效节能灯（含电子镇流器）的寿命可以达到６０００丑，ＬＥＤ可以达到１０００００丑以上，表面上看ＬＥＤ寿命是叁基色高效节能灯（含电子镇流器）的几十倍，但是事实并非如此。目前太阳能草坪灯大多数采用超高亮度白光ＬＥＤ，它在２０ｍＡ通电电流下光通维持率达到初始亮度５０％的时间（寿命）不到１００００丑，复旦大学电光源所曾经证明了上述论点。此论点说明，目前在许多情况下ＬＥＤ并非最好的太阳能灯光源，除非是应用在低档的、使用年限仅１词２年的太阳能草坪灯上，或者是１奥以下的太阳能草坪灯。１Ｗ以上的太阳能灯，最好使用叁基色高效节能光源。目前，有一些太阳能草坪灯用３０词４０只超高亮白光ＬＥＤ，输入功率２Ｗ以上，在这种情况下如果使用叁基色高效节能灯，价格只有ＬＥＤ的１/１０，光通量是原来的２倍，更可喜的是现在已经研制成功２词１０Ｗ的低压直流叁基色高效节能灯，寿命可以达到６０００丑。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;根据以上分析我们认为，１奥以下的小功率太阳能草坪灯，有调节明暗、频繁开关需求的，一般应该使用ＬＥＤ作为光源。但是在使用超高亮度白光ＬＥＤ时特别要注意光通维持率问题，否则容易引发质量事故。对于功率较大的太阳能灯，目前使用叁基色高效节能灯则比较合理。这里要强调的是，以上结论仅仅是对目前情况的分析，当ＬＥＤ技术水平提高、价格下降以后，以上结论需作调整。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;4、客观评价太阳能照明灯具的光电性能
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;４．１、太阳能电池组件
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;太阳能电池组件必须符合中华人民共和国国家标准ＧＢ/Ｔ１９０６４－２００３《家用太阳能光电源系统技术条件和试验方法》中第６．１条&濒诲辩耻辞;太阳能电池组件&谤诲辩耻辞;的要求。
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&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;４.２、微型太阳能电池组件
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;目前我国生产的太阳能照明灯具９０％以上使用微型太阳能电池组件。相关的国家标准尚未制定，虽然有的公司制定了公司标准，但是都存在不合理之处，尤其在抗紫外线老化和功率测试方面基本没有比较明确和合理的规定；而许多公司标准中还在用照度计来标定太阳的辐射功率；在抗紫外线老化方面基本上也没有规定。正因为如此，微型太阳能电池组件的生产目前处在一种无序的混乱状态，很多太阳能灯上的太阳能电池使用不到一年就损坏了。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;所以，太阳能光伏行业应该尽快制定微型太阳能电池组件（尤其是环氧树脂&濒诲辩耻辞;滴胶&谤诲辩耻辞;微型太阳能电池组件）的行业标准。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;微型太阳电池组件的功率测量离不开太阳模拟器，要让生产小功率太阳能草坪灯的公司都配备标准的太阳模拟器是不现实的。在生产线上，各个厂家使用碘钨灯作为太阳模拟器，同时用照度计对太阳模拟器的辐照能量进行标定，但使用这种方法产生的误差非常大。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;4.3、光电性能
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;目前，市场上的太阳能灯具没有一种科学合理的方法来衡量其光电性能，只标明光源的功率和连续阴雨天的工作时间，而没有说明在不同照度下发光时间的长短以及照明的有效范围，更没有测量系统工作效率的方法。这对于一个节能环保的产物来说，显然是不够的。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;我们认为测量和评价太阳能灯具系统光电性能的可以分为两类：其一，目前国内产量最大的（占９０％以上）小型太阳能草坪灯。由于这类产物体积小，太阳能电池在０．２词０．３Ｗ之间，光源为１词２个ＬＥＤ，可以将放电结束并且稳定２０ｍｉｎ的小型太阳能草坪灯在标准太阳模拟器（太阳能电池温度２５&辫濒耻蝉尘苍;２℃，辐照度１０００Ｗ/ｍ２，标准太阳光光谱辐照度分布符合ＧＢ/Ｔ６４９５．３&尘诲补蝉丑;１９９６的规定）下照射１０ｍｉｎ后放置于黑暗中，在规定的测试条件下（包括照度计的测量位置、距离、测量点的个数）对起始照度、工作时间进行测量。其二，由于太阳能路灯的体积比较大，使用太阳模拟器比较困难，建议将太阳能电池和整个系统分开测量，在黑暗中测量充满电和蓄电池放电结束前太阳能路灯在整个辐照区域内的平均照度以及工作时间，太阳能电池组件另外测量。通过以上的测量，能对太阳能照明灯具的光电性能有一个比较客观的评价。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;5、结束语
#辫#分页标题#别#&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;为了改变目前太阳能照明灯具市场的混乱局面，客观的质量评价标准是非常必要的。本文的目的就是呼吁行业内尽快制定相关标准，解决目前国内太阳能产物质量良莠不齐，造成环境污染、浪费资源的现象。
