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太阳能发电系统组件(一):太阳能电池板
返回列表 来源: 发布日期: 2020.06.29 浏览次数:

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 15% 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,使用寿命一般可达 15年,最高可达 25 年。

多晶硅太阳能电池板

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 12% 左右 (2004 7 1 日日本夏普上市效率为 14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池 )。 从制作成本上来讲,比单晶硅光伏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

非晶硅太阳能板电池片 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,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。

多元化合物太阳电池

多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种 :a)  硫化镉太阳能电池 b)  砷化镓太阳能电池 c)  铜铟硒太阳能电池 ( 新型多元带隙梯度 Cu(In, Ga)Se2 薄膜太阳能电池 )

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。

太阳能电池组件

1  层压件

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,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

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,透光率必须高 ( 一般 91%以上 ); 超白钢化处理 。

2 EVA: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。

4:背板 作用,密封、绝缘、防水 (一般都用TPT TPE ) 材质必须耐老化,大部分组件厂家都是质保 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。编辑本段基本要求   1 、能够提供足够的机械强度,使太阳能电池组件能经受运输、安装和使用过程中发生的冲击、震动等产生的应力,能够经受住冰雹的单击力 ;2 、具有良好的密封性,能够防风、防水、隔绝大气条件下对太阳能电池片的腐蚀 ;3 、具有良好的电绝缘性能 ;4、抗紫外线能力强 ;5、工作电压和输出功率按不同的要求设计,可以提供多种接线方式,满足不同的电压、电流和功率输出要求 ;

5:因太阳能电池片串、并联组合引起的效率损失小 ;

6:太阳能电池片连接可靠 ;

7:工作寿命长,要求太阳能电池组件在自然条件下能够使用 20年以上;

8:在满足前述条件下,封装成本尽可能低。

功率计算

太阳能交流发电系统是由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成; 太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源,就要根据用电器的功率,合理选择各部件。下面以100W 输出功率,每天使用 6 个小时为例,介绍一下计算方法 :

1.首先应计算出每天消耗的瓦时数 (包括逆变器的损耗):

若逆变器的转换效率为90% ,则当输出功率为 100W 时,则实际需要输出功率应为100W/90%=111W; 若按每天使用 5小时,则耗电量为 111W*5 小时 =555Wh

2.计算太阳能电池板 :

按每日有效日照时间为6 小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池板的输出功率应为 555Wh/6h/70%=130W 。其中 70%是充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。


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