20世紀，石油、煤炭、天然氣等主要能源面臨資源枯竭的危險，同時，環(huán)保壓力的不斷增加，使環(huán)保、節(jié)能已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展的趨勢。太陽能作為地球上真正取之不盡的清潔能源，將是21世紀最理想的綠色新能源，其利用的有效途徑便是利用光伏發(fā)電技術將太陽能轉化為電能。LED（Light Emitting Diode）是一種能將電能轉化為可見光的半導體器件，憑借其節(jié)能無污染的特點已運用于多個行業(yè)的照明領域中，因此作為集成了太陽能光伏發(fā)電和LED固態(tài)照明優(yōu)點的太陽能LED照明系統(tǒng)，是新一代能源和新一代光源的完美結合。

2.太陽能光伏發(fā)電的技術特點

太陽能光伏發(fā)電是依靠太陽能電池組件（Solar Cells），利用半導體材料的電子學特性，光太陽光照射在半導體PN結上，由于P-N結勢壘區(qū)產(chǎn)生了較強的內(nèi)建靜電場，因而產(chǎn)生在勢壘區(qū)中的非平衡電子和空穴，或者產(chǎn)生在勢壘區(qū)外但擴散進勢壘區(qū)的非平衡電子和空穴，在內(nèi)建靜電電場的作用下，各向相反方向運動，離開勢壘區(qū)，結果使P區(qū)電勢升高，N區(qū)電勢隆低，從而在外電路中產(chǎn)生電壓和電流，將光能轉化成電能。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)大體上可以分為兩類，一類是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，即和公用電網(wǎng)通過標準接口相連接，像一個小型的發(fā)電廠；另一類是獨立式發(fā)電系統(tǒng)，即在自己的閉路系統(tǒng)內(nèi)部形成電路，不和外部電網(wǎng)產(chǎn)生關系。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過光伏陣列將接收來的太陽輻射能量經(jīng)過高頻直流轉換后變成高壓直流電，經(jīng)過逆變器逆變后向電網(wǎng)輸出與電網(wǎng)電壓同頻、同相的正弦交流電流。而獨立式發(fā)電系統(tǒng)光伏陣列首先會將接收來的太陽輻射能量直接轉換成電能供給負公將接收來的太陽輻射能量直接轉換成電能供給負載，并將多余能量經(jīng)過充電控制器后以化學能的形式儲存在蓄電池中。在日照不足時，儲存在蓄電池中的能量經(jīng)過全橋逆變器后變成SPWM波，然后再經(jīng)過濾波和工頻變壓器升壓后變成交流220V，50Hz的正弦電壓供給交流負載使用。

3.LED半導體照明的技術特點

LED是一種在P-N結上施加正向電流時能發(fā)出紫外光、可見光、紅外光的半導體固體發(fā)光器件。其發(fā)光機理的核心在于P-N結，當外加正向電壓時，P-N結的平衡打破，P區(qū)空穴進入P-N結中和原來的一部分負離子，N區(qū)電子進入P-N結中和原來的一部分正離子，這樣就合P-N結變窄，由于外加電場使P-N結電場隆低，引起電子勢能的減少，減少的勢能則轉化為電磁能，以光子的形式釋放出來。電子減少的能量越多，釋放光子的能量也就越高。LED釋放的光能量與電子的電量和點亮二極管的電壓有關，即E=qv(J)(q=-1.6×10-19C)。而釋放的光的峰值波長則與發(fā)光芯片所用的半導體材料有關，即λ≈1240/Eg(nm)（半導體材料禁帶寬度Eg），由計算可知若產(chǎn)生可見光，則芯片用的半導體材料的Eg應在1.60～3.26ev之間，這是研制和選擇發(fā)光不同的波長光的芯片材料的主要依據(jù)。

LED半導體照明光源具有廣泛的優(yōu)越性，除了使用壽命長、發(fā)光效率高、體積小、重量輕、環(huán)保安全可靠等優(yōu)點以外，還有一個顯著優(yōu)點就是由于LED啟動電壓和工作電壓一致，所以就不需使用鎮(zhèn)流器。這樣在節(jié)省成本和相關能耗的同時，也大大縮短了通斷電的響應時間。