太阳能LED夜晚照明指示灯电路设计与仿真实现(3)
单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右，最高的达到24%，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，它还不能被大量广泛地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，目前厂商一般都提供25年的质量保证。
多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池的差不多，但是其光电转换效率要降低不少，其光电转换效率约15%左右。而制作成本上，要比单晶硅太阳能电池便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展应用。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命要比单晶硅太阳能电池短。所以从性价比上来讲，单晶硅太阳能电池还是要更好一点。
非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它的制作方法与单晶硅和多晶硅太阳电池都不同，工艺过程得到大大的简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10%左右，而且还不够稳定，随着使用时间的延长，其转换效率会逐渐的衰减。
综上所述，应该采用单晶硅太阳能电池作为本次太阳能路灯系统中的供能部分。
1.2.2 控制电路
对于太阳能照明系统来说，一个性能良好的控制电路是很重要的，因为太阳能电池系统由于光照的强弱不同使得它的输入很不稳定，控制器应具有控制蓄电池充放电、过充保护、过放保护等多种功能以及自动开关功能，从而保证系统可靠运行。
1.2.3 蓄电池
蓄电池在本次的太阳能路灯照明系统的作用主要是在有光照时将太阳能电池板转换的电能存储起来，而在需要照明的时候将电能释放出来给LED供能。因为太阳能电池的电能转换很不稳定，输入电压的波动较大，所以需要配备一个容量合理、性能稳定可靠的蓄电池来存储电能，以保证系统负载的正常运行。
蓄电池常见的有铅酸蓄电池、镍镉蓄电池和镍氢蓄电池，而在太阳能发电系统中常用的是铅酸蓄电池，这种电池是安全封闭的，没有自由酸，可以放置在任何位置；并且有泄气系统，保证电池内部没有多余气体；使用过程不需要加水，文护简单；电池使用寿命长，可浮充使用10-15年，质量稳定，可靠性高。
对于太阳能路灯照明系统来说，蓄电池的容量也是一个很重要的考虑因素，容量的选择将直接影响到系统的可靠性和成本。容量太小了不能满足夜晚的照明
和连续阴雨天的照明需求，并且还浪费了太阳能电池的转换的电能，间接的降低了太阳能电池的转换效率，造成能源的浪费；容量太大一方面会因为一直得不到充满而处于亏电状态影响蓄电池的使用寿命，另一方面会造成能源的浪费。
对于蓄电池和太阳能电池之间的关系可以用以下的方法得到：太阳能电池功率必须比负载高出4倍以上，系统才能正常工作；太阳能电池的电压要超过蓄电池工作电压的20%-30%，才能保证给蓄电池正常充电；蓄电池容量为负载日耗量的6倍以上为宜。太阳能路灯对所用蓄电池基本要求如下：自放电率低；使用寿命长；深放电能力强；充电效率高；少文护或免文护；工作温度范围宽；价格低廉。
1.2.4 LED组件
LED是一种能够将电能转化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。白光LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W。LED的寿命长达十万小时，LED照明是一种通过直流低压点亮发光二极管组来实现照明需求的一种新型照明方式，不需要逆变器，减小了中间能量损耗；不含汞、无频闪，具有较好的环保性能；耐恶劣环境能力较高，对于室外照明有较大意义。随着技术的进步，LED的性能将进一步改进。另外，由于LED路灯的输入为低压直流，所以能与太阳能结合起来，LED作为太阳能路灯的光源将是今后发展的趋势。