太阳能电池组

更新时间:2023-01-18 19:24

中文名称:太阳能电池 英文名称:solar cell module 其他名称:组件 定义:具有封装及内部连接的、能单独提供直流电输出的、不可分割的最小太阳能电池组合装置。 应用学科:电力(一级学科);可再生能源(二级学科)

简介

单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池组件)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

太阳能电池片

单晶硅太阳能电池

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,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。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。

多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约15%左右(尚德电力将在IntersolarEurope2011展会中推出一款名为STP250S-20/Wd+‘BlackPearl’(黑珍珠)的新一代高效光伏组件。转换效率15.2%。)。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,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。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。 

非晶硅太阳能电池

非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,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,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。

产品特点

具有光电转换效率高,可靠性高;先进的扩散技术,保证片内各处转换效率的均匀性;确保良好的导电性、可靠的附着力和很好的电极可焊性;高精度的丝网印刷图形和高平整度,使得电池易于自动焊接和激光切割。

透明电池组件1层压件组件发电的主题(结构见下)

2铝合金保护层压件,起一定的密封、支撑作用

3接线盒保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路 接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统 接线盒中最关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同

4硅胶密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处 有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,现在国内普遍使用 硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。

层压件结构(按照工艺顺序):

1钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片),透光 其选用是有要求的,1.透光率必须高(一般91%以上);

2.超白钢化处理 2EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明 EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的EVA 易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量 除了EVA本身的质量外,组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如EVA胶黏度不达标,EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起EVA提早老化,影响组件寿命。

3发电主体主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣 晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效 应非常好,在普通灯光下也能发电。如计算器上的太阳能电池

4EVA作用如上,主要粘结封装发电主体和背板 5背板作用,密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等)材质必须耐老化,现在组件厂家都质保25年,钢化玻璃,铝 合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。

应用领域

用户太阳能电源

(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;

(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;

(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

交通领域

如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

通讯/通信领域

太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

石油、海洋、气象领域

石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

家庭灯具电源

如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

光伏电站

10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。

太阳能建筑

将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。

其他领域包括

(1)与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;

(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;

(3)海水淡化设备供电;

(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等

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