太陽能電池組件作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負(fù)載工作。
太陽能電池組件的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。
太陽能電池組件是由高效晶體硅太陽能電池片、超白布紋鋼化玻璃、EVA、透明TPT背板以及鋁合金邊框組成。
太陽能組件原理
太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽能電池(Solar Cell),又稱光伏電池。太陽能電池發(fā)電的原理是光生伏打效應(yīng)(Photovoltaic Effect) [5] 。當(dāng)太陽光照射在太陽能電池上時,電池吸收光能,產(chǎn)生光生電子-空穴對 [5] 。在電池內(nèi)建電場作用下,光生電子和空穴被分離,電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累,即產(chǎn)生“光生電壓”,這就是“光生伏打效應(yīng)” 。若在內(nèi)建電場的兩側(cè)引出電極并接上負(fù)載,則負(fù)載就有“光生電流”流過,從而獲得功率輸出 [6] 。這樣,太陽的光能就直接變成了可以使用的電能。
在相同的溫度下,光照強(qiáng)度對電池板的影響:光照強(qiáng)度越大,太陽能電池板的開路電壓和短路電流越大,最大輸出功率也越大 ,同時可以看出開路電壓隨輻照強(qiáng)度的變化不如短路電流隨輻照強(qiáng)度的變化明顯 。
在相同的光照強(qiáng)度下,溫度對電池板的影響:當(dāng)太陽能電池的溫度升高時,其輸出開路電壓隨溫度明顯減小,短路電流略有升高,總趨勢是最大輸出功率變小。
組件特點
具有使用壽命長,機(jī)械抗壓外力強(qiáng)等特點。具有光電轉(zhuǎn)換效率高,可靠性高;先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù),保證片內(nèi)各處轉(zhuǎn)換效率的均勻性;確保良好的導(dǎo)電性、可靠的附著力和很好的電極可焊性;高精度的絲網(wǎng)印刷圖形和高平整度,使得電池易于自動焊接和激光切割。
透明電池組件
1 層壓件組件發(fā)電的主題
2 鋁合金 保護(hù)層壓件,起一定的密封、支撐作用
3 接線盒 保護(hù)整個發(fā)電系統(tǒng),起到電流中轉(zhuǎn)站的作用。如果組件短路,接線盒自動斷開短路電池串,防止燒壞整個系統(tǒng),接線盒中最關(guān)鍵的是二極管的選用,根據(jù)組件內(nèi)電池片的類型不同,對應(yīng)的二極管也不相同。
4 硅膠 密封作用,用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠,我國國內(nèi)普遍使用硅膠,工藝簡單,方便,易操作,而且成本很低。
層壓件結(jié)構(gòu)(按照工藝順序)
1 鋼化玻璃 其作用為保護(hù)發(fā)電主體(電池片),透光率的選用是有要求的:1)透光率必須高(一般91%以上);2)超白鋼化處理
2 EVA 用來粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(如電池片),透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命,暴露在空氣中的EVA易老化發(fā)黃,從而影響組件的透光率,從而影響組件的發(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量外,組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的,如EVA膠黏度不達(dá)標(biāo),EVA與鋼化玻璃、背板粘接強(qiáng)度不夠,都會引起EVA提早老化,影響組件壽命。
3 發(fā)電主體 主要作用就是發(fā)電,發(fā)電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片,兩者各有優(yōu)劣。晶體硅太陽能電池片,設(shè)備成本相對較低,但消耗及電池片成本很高,光電轉(zhuǎn)換效率也高,在室外陽光下發(fā)電比較適宜;薄膜太陽能電池,相對設(shè)備成本較高,但消耗和電池成本很低,光電轉(zhuǎn)化效率相對晶體硅電池片低,但弱光效應(yīng)非常好,在普通燈光下也能發(fā)電,如計算器上的太陽能電池。
4 背板 作用,密封、絕緣、防水(一般都用TPT、TPE等)材質(zhì)必須耐老化,組件廠家一般都質(zhì)保25年,鋼化玻璃,鋁合金一般都沒問題,關(guān)鍵就在于背板和硅膠是否能達(dá)到要求。
組件種類
(1)單晶硅太陽能電池 單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為17%左右,最高的達(dá)到24%,這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝,因此其堅固耐用,大部分廠商一般都是提供25年的質(zhì)量保證。
單晶柔性太陽能組件:可彎曲太陽能組件也稱柔性組件,所謂柔性,是指該電池板可折彎。折彎角度可達(dá)30度。太陽能電池組件(也叫太陽能電池板)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。
(2)多晶硅太陽能電池 多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多,但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,其光電轉(zhuǎn)換效率約15%左右。從制作成本上來講,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,材料制造簡便,節(jié)約電耗,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到大量發(fā)展。此外,多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講,單晶硅太陽能電池還略好。
(3)非晶硅太陽能電池 非晶硅太陽電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池,它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同,工藝過程大大簡化,硅材料消耗很少,電耗更低,它的主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低,國際先進(jìn)水平為10%左右,且不夠穩(wěn)定,隨著時間的延長,其轉(zhuǎn)換效率衰減。 [4]
功率計算
太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽電池組件、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源,就要根據(jù)用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個小時為例,介紹一下計算方法:
1.首先應(yīng)計算出每天消耗的瓦時數(shù)(包括逆變器的損耗):若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%,則當(dāng)輸出功率為100W時,則實際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W;若按每天使用5小時,則耗電量為111W*5小時=555Wh。
2.計算太陽能電池組件:按每日有效日照時間為6小時計算,再考慮到充電效率和充電過程中的損耗,太陽能電池組件的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池組件的實際使用功率。
基本要求
1、能夠提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度,使太陽能電池組件能經(jīng)受運(yùn)輸、安裝和使用過程中發(fā)生的沖擊、震動等產(chǎn)生的應(yīng)力,能夠經(jīng)受住冰雹的單擊力;
2、具有良好的密封性,能夠防風(fēng)、防水、隔絕大氣條件下對太陽能電池片的腐蝕;
3、具有良好的電絕緣性能;
4、抗紫外線能力強(qiáng);
5、工作電壓和輸出功率按不同的要求設(shè)計,可以提供多種接線方式,滿足不同的電壓、電流和功率輸出要求;
6、因太陽能電池片串、并聯(lián)組合引起的效率損失??;
7、太陽能電池片連接可靠;
8、工作壽命長,要求太陽能電池組件在自然條件下能夠使用20年以上;
9、在滿足前述條件下,封裝成本盡可能低。
技術(shù)特性及安裝要求
太陽能電池方陣由一個或多個太陽能電池組件構(gòu)成。如果組件不止一個,組件的電流和電壓應(yīng)基本一致,以減少串、并聯(lián)組合損失。
依據(jù)當(dāng)?shù)氐奶柲茌椛鋮?shù)和負(fù)載特性,確定太陽能電池方陣的總功率;依據(jù)所設(shè)計系統(tǒng)電壓電流要求,確定太陽能電池方陣串并聯(lián)的組件數(shù)量。
太陽能電池方陣支架用于支撐太陽能電池組件。太陽能電池方陣的結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證組件與支架的連接牢固可靠,并能很方便地更換太陽能電池組件。太陽能電池方陣及支架必須能夠抵抗120 km/h的風(fēng)力而不被損壞。
支架可以是傾角可調(diào)節(jié)的,或是安裝在一個固定的角度,以使太陽能電池方陣在設(shè)計月份中(即平均日輻射量最差的月份)能夠獲得最大的發(fā)電量。
所有方陣的緊固件必須有足夠的強(qiáng)度,以便將太陽能電池組件可靠地固定在方陣支架上。太陽能電池方陣可以安裝在屋頂上·但方陣支架必須與建筑物的主體結(jié)構(gòu)相連接,而不能連接在屋頂材料上。
對于地面安裝的太陽能電池方陣,太陽能電池組件與地面之間的最小間距要在0.3 m以上。立柱的底部必須牢固地連接在基礎(chǔ)上,以便能夠承受太陽能電池方陣的重量并能承受設(shè)計風(fēng)速。
對于便攜式小功率電源,太陽能電池板應(yīng)帶有支架,使之安放可靠。
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產(chǎn)品標(biāo)簽:太陽能電池組件|
太陽能電池組件價格
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