城市轨道交通采用的新能源混合动力系统一般以燃料电池为主能源，辅以动力电池或超级电容。燃料电池将燃料的化学能不经燃烧直接转化为电能，具有转化效率高、无污染等特点；动力电池具有较高的能量密度，超级电容具有较高的功率密度，其与燃料电池一起构成的混合动力系统能够充分利用各能量源的优点，满足车辆运行的功率需求。太阳能发电是一种具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，其在新能源城轨车辆上的应用，光伏太阳能厂，可进一步提高能量利用率、发挥节能减排的特性，并给车辆带来自放电补偿、隔热降温等附加益处。此外，光伏太阳能，太阳能电池和燃料电池、超级电容、动力电池一起构成的车载新能源混合动力微电网，从微网的角度对系统能量管理控制策略进行研究，能进一步优化系统结构，促进系统配置，使得能量管理达到优状态。
太阳电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，光伏太阳能热水器，形成P－N结。 当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。
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