太阳能 LED 照明系统概述
一个完整的太阳能 LED 照明系统如下图 4.1 所示，主要由太阳能电池、蓄电池、控制器、电压电流检测双环路、LED灯及其驱动电路等部分组成。
图 4.1 光伏发电 LED 照明系统结构图
Photovoltaic power generation LED lighting system structure diagram in figure 4.1
1) 太阳能电池板
太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件，利用半导体材料的电子学特性，当太阳光照射在半导体 PN 结上，由于 P-N 结势垒区产生了较强的内建静电场，因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴，在内建静电场的作用下，各自向相反方向运动，离开势垒区，结果使 P 区电势升高，N 区电势降低，从而在外电路中产生电压和电流，将光能转化成电能，太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类：一类是并网发电系统，即和公用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂，另一类是独立式发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路。并网发电系统通过光伏数组将接来的太阳辐射能量经过高频直流转换后成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。而独立式发电系统光伏数组首先会将接来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。
2) 蓄电池
蓄电池的作用是把有阳光时太阳能电池发出的电存储起来，供没有阳光时使用。蓄电池的容量要根据太阳能电池板的功率和 LED 灯的功率以及照明时间来决定。
3) 太阳能充电控制电路
这部分电路的功能是在阳光充足，光照时间长的时候控制充电程度，电池充满即停止充电，不使蓄电池过充损坏，以保护蓄电池，延长其使用寿命。
4) LED 驱动电路
这也是系统的核心控制电路的一部分，它要完成发光二极管的恒流驱动控制，使流过发光管的电流不随蓄电池的电压变化。
5) LED 照明灯
LED(1ight emitting diode)即发光二极管，它是一种在 P-N 结上施加正向电流时能发出紫外光、可见光、红外光的半导体固体发光器件。LED 的发光机理是：半导体材料的电子和空穴在 P—N 结处结合，发出与电子和正电荷空穴之间的能量差相对应的光子而发光。不同的半导体材料可制成各种波长发光的 LED。与现行照明光源相比，LED照明具有以下优点：
A)功耗低、节能
在同样的照明效果下，LED 的耗电量是白炽灯泡的 1/8，是荧光灯的 1/2。在我国，照明所消耗的电能约占电力总消耗量的 1/6，而只要目前 1/3 的白炽灯被 LED 代替，每年就可以为国家节省用电 10—11 度，相当于节省一个三峡工程的年发电量。
B)发光效率高
白炽灯、卤钨灯的光效为 12～24 lm/W，荧光灯的光效为 50～70 lm/W，钠灯的光效为 90～140 lm/W，大部分的耗电变成热量损耗。LED 的光效经改良后可达到 50～200lm/W，而且光的单色性好、光谱窄、无须过滤可直接发出有色可见光。
C)使用寿命长
LED 的平均寿命长达 10 万小时，是普通灯的数十倍。使用 LED 可以大大减少了人工费用。
D)安全环保
LED 为全固态发光体，耐震、耐冲击不易破碎、发热量低、无热辐射，属冷光源，且不含汞、钠元素等可能危害健康的物质，废弃物可回收，没有污染。