Modul sel suria

Secara amnya, modul sel suria terdiri daripada lima lapisan dari atas ke bawah, termasuk kaca fotovoltaik, filem pelekat pembungkusan, cip sel, filem pelekat pembungkusan, dan satah belakang:

（1） Kaca fotovoltaik

Oleh kerana kekuatan mekanikal yang lemah bagi sel fotovoltaik solar tunggal, ia mudah pecah;Kelembapan dan gas menghakis di udara secara beransur-ansur akan mengoksida dan berkarat elektrod, dan tidak dapat menahan keadaan kerja luar yang keras;Pada masa yang sama, voltan kerja sel fotovoltaik tunggal biasanya kecil, yang sukar untuk memenuhi keperluan peralatan elektrik am.Oleh itu, sel solar biasanya dimeterai di antara panel pembungkusan dan satah belakang oleh filem EVA untuk membentuk modul fotovoltaik yang tidak boleh dibahagikan dengan pembungkusan dan sambungan dalaman yang boleh memberikan output DC secara bebas.Beberapa modul fotovoltaik, penyongsang dan aksesori elektrik lain membentuk sistem penjanaan kuasa fotovoltaik.

Selepas kaca fotovoltaik yang meliputi modul fotovoltaik disalut, ia boleh memastikan penghantaran cahaya yang lebih tinggi, supaya sel solar boleh menjana lebih banyak elektrik;Pada masa yang sama, kaca fotovoltaik yang dikeraskan mempunyai kekuatan yang lebih tinggi, yang boleh menjadikan sel suria menahan tekanan angin yang lebih besar dan perbezaan suhu harian yang lebih besar.Oleh itu, kaca fotovoltaik adalah salah satu aksesori yang sangat diperlukan bagi modul fotovoltaik.

Sel fotovoltaik terutamanya dibahagikan kepada sel silikon kristal dan sel filem nipis.Kaca fotovoltaik yang digunakan untuk sel silikon kristal terutamanya menggunakan kaedah kalendar, dan kaca fotovoltaik yang digunakan untuk sel filem nipis terutamanya menggunakan kaedah apungan.

（2） Filem pelekat pengedap (EVA)

Filem pelekat pembungkusan sel solar terletak di tengah-tengah modul sel solar, yang membalut helaian sel dan diikat dengan kaca dan plat belakang.Fungsi utama filem pelekat pembungkusan sel suria termasuk: menyediakan sokongan struktur untuk peralatan talian sel solar, menyediakan gandingan optik maksimum antara sel dan sinaran suria, mengasingkan sel dan talian secara fizikal, dan menghantar haba yang dihasilkan oleh sel, dan lain-lain. Oleh itu, produk filem pembungkusan perlu mempunyai penghalang wap air yang tinggi, pemancaran cahaya yang boleh dilihat tinggi, kerintangan volum tinggi, rintangan cuaca dan prestasi anti PID.

Pada masa ini, filem pelekat EVA adalah bahan filem pelekat yang paling banyak digunakan untuk pembungkusan sel solar.Sehingga 2018, bahagian pasarannya adalah kira-kira 90%.Ia mempunyai lebih daripada 20 tahun sejarah aplikasi, dengan prestasi produk yang seimbang dan prestasi kos yang tinggi.Filem pelekat POE adalah satu lagi bahan pelekat pembungkusan fotovoltaik yang digunakan secara meluas.Sehingga 2018, bahagian pasarannya adalah kira-kira 9% 5. Produk ini ialah kopolimer etilena oktena, yang boleh digunakan untuk pembungkusan modul kaca tunggal solar dan kaca berganda, terutamanya dalam modul kaca berganda.Filem pelekat POE mempunyai ciri-ciri yang sangat baik seperti kadar penghalang wap air yang tinggi, penghantaran cahaya yang boleh dilihat tinggi, kerintangan volum tinggi, rintangan cuaca yang sangat baik dan prestasi anti PID jangka panjang.Di samping itu, prestasi reflektif tinggi yang unik bagi produk ini boleh meningkatkan penggunaan cahaya matahari yang berkesan untuk modul, membantu meningkatkan kuasa modul, dan boleh menyelesaikan masalah limpahan filem pelekat putih selepas pelapis modul.

（3） Cip bateri

Sel suria silikon ialah peranti dua terminal biasa.Kedua-dua terminal masing-masing berada pada permukaan penerima cahaya dan permukaan lampu latar cip silikon.

Prinsip penjanaan kuasa fotovoltaik: Apabila foton bersinar pada logam, tenaganya boleh diserap sepenuhnya oleh elektron dalam logam.Tenaga yang diserap oleh elektron cukup besar untuk mengatasi daya Coulomb di dalam atom logam dan melakukan kerja, melarikan diri dari permukaan logam dan menjadi fotoelektron.Atom silikon mempunyai empat elektron terluar.Jika silikon tulen didopkan dengan atom dengan lima elektron luar, seperti atom fosforus, ia menjadi semikonduktor jenis N;Jika silikon tulen didopkan dengan atom dengan tiga elektron luar, seperti atom boron, semikonduktor jenis P terbentuk.Apabila jenis P dan jenis N digabungkan, permukaan sentuhan akan membentuk beza keupayaan dan menjadi sel solar.Apabila cahaya matahari bersinar di persimpangan PN, arus mengalir dari bahagian P-jenis ke bahagian N-jenis, membentuk arus.

Mengikut bahan yang berbeza yang digunakan, sel solar boleh dibahagikan kepada tiga kategori: kategori pertama ialah sel solar silikon kristal, termasuk silikon monohablur dan silikon polihablur.Penyelidikan dan pembangunan serta aplikasi pasaran mereka agak mendalam, dan kecekapan penukaran fotoelektrik mereka adalah tinggi, menduduki bahagian pasaran utama cip bateri semasa;Kategori kedua ialah sel suria filem nipis, termasuk filem berasaskan silikon, sebatian dan bahan organik.Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kekurangan atau ketoksikan bahan mentah, kecekapan penukaran yang rendah, kestabilan yang lemah dan kelemahan lain, ia jarang digunakan di pasaran;Kategori ketiga ialah sel solar baharu, termasuk sel solar berlamina, yang kini dalam peringkat penyelidikan dan pembangunan dan teknologinya masih belum matang.

Bahan mentah utama sel suria ialah polysilicon (yang boleh menghasilkan rod silikon kristal tunggal, jongkong polysilicon, dll.).Proses pengeluaran terutamanya termasuk: pembersihan dan pengumpulan, penyebaran, etsa tepi, kaca silikon yang dinyahfosforisir, PECVD, percetakan skrin, pensinteran, ujian, dll.

Perbezaan dan hubungan antara panel fotovoltaik kristal tunggal dan polihablur dilanjutkan di sini

Kristal tunggal dan polihabluran adalah dua laluan teknikal tenaga suria silikon kristal.Jika kristal tunggal itu dibandingkan dengan batu yang lengkap, polikristalin adalah batu yang diperbuat daripada batu hancur.Oleh kerana sifat fizikal yang berbeza, kecekapan penukaran fotoelektrik kristal tunggal adalah lebih tinggi daripada polihablur, tetapi kos polihablur adalah agak rendah.

Kecekapan penukaran fotoelektrik sel solar silikon monohabluran adalah kira-kira 18%, dan yang tertinggi ialah 24%.Ini adalah kecekapan penukaran fotoelektrik tertinggi bagi semua jenis sel solar, tetapi kos pengeluarannya tinggi.Kerana silikon monohabluran biasanya dibungkus dengan kaca terbaja dan resin kalis air, ia tahan lama dan mempunyai hayat perkhidmatan selama 25 tahun.

Proses pengeluaran sel solar silikon polihablur adalah serupa dengan sel solar silikon monohablur, tetapi kecekapan penukaran fotoelektrik sel solar silikon polihablur perlu dikurangkan dengan banyak, dan kecekapan penukaran fotoelektriknya adalah kira-kira 16%.Dari segi kos pengeluaran, ia lebih murah daripada sel suria silikon monohabluran.Bahan-bahannya mudah dihasilkan, menjimatkan penggunaan kuasa, dan jumlah kos pengeluaran adalah rendah.

Hubungan antara kristal tunggal dan polikristal: polihablur ialah kristal tunggal dengan kecacatan.

Dengan peningkatan pembidaan dalam talian tanpa subsidi dan peningkatan kekurangan sumber tanah yang boleh dipasang, permintaan untuk produk yang cekap dalam pasaran global semakin meningkat.Perhatian pelabur juga telah beralih daripada tergesa-gesa sebelum ini kepada sumber asal, iaitu prestasi penjanaan kuasa dan kebolehpercayaan jangka panjang projek itu sendiri, yang merupakan kunci kepada pendapatan stesen janakuasa masa hadapan.Pada peringkat ini, teknologi polihabluran masih mempunyai kelebihan dalam kos, tetapi kecekapannya agak rendah.

Terdapat banyak sebab untuk pertumbuhan lembap teknologi polihabluran: di satu pihak, kos penyelidikan dan pembangunan kekal tinggi, yang membawa kepada kos pembuatan proses baharu yang tinggi.Sebaliknya, harga peralatan adalah sangat mahal.Walau bagaimanapun, walaupun kecekapan penjanaan kuasa dan prestasi kristal tunggal yang cekap berada di luar jangkauan polihablur dan kristal tunggal biasa, sesetengah pelanggan yang sensitif harga masih akan "tidak dapat bersaing" apabila memilih.

Pada masa ini, teknologi kristal tunggal yang cekap telah mencapai keseimbangan yang baik antara prestasi dan kos.Jumlah jualan kristal tunggal telah menduduki kedudukan utama dalam pasaran.

（4） Pesawat belakang

Satah belakang solar ialah bahan pembungkusan fotovoltaik yang terletak di bahagian belakang modul sel solar.Ia digunakan terutamanya untuk melindungi modul sel solar dalam persekitaran luar, menahan kakisan faktor persekitaran seperti cahaya, kelembapan dan haba pada filem pembungkusan, cip sel dan bahan lain, dan memainkan peranan perlindungan penebat tahan cuaca.Oleh kerana satah belakang terletak pada lapisan paling luar di bahagian belakang modul PV dan bersentuhan terus dengan persekitaran luaran, ia mesti mempunyai rintangan suhu tinggi dan rendah yang sangat baik, rintangan sinaran ultraungu, rintangan penuaan alam sekitar, penghalang wap air, penebat elektrik dan lain-lain. hartanah untuk memenuhi hayat perkhidmatan 25 tahun modul sel solar.Dengan peningkatan berterusan keperluan kecekapan penjanaan kuasa industri fotovoltaik, beberapa produk satah belakang solar berprestasi tinggi juga mempunyai pemantulan cahaya yang tinggi untuk meningkatkan kecekapan penukaran fotoelektrik modul solar.

Mengikut klasifikasi bahan, satah belakang dibahagikan terutamanya kepada polimer organik dan bahan bukan organik.Satah belakang solar biasanya merujuk kepada polimer organik, dan bahan bukan organik terutamanya kaca.Mengikut proses pengeluaran, terdapat terutamanya jenis komposit, jenis salutan dan jenis coextrusion.Pada masa ini, pesawat belakang komposit menyumbang lebih daripada 78% daripada pasaran pesawat belakang.Oleh kerana penggunaan komponen kaca berganda yang semakin meningkat, bahagian pasaran satah belakang kaca melebihi 12%, dan satah belakang bersalut dan satah belakang struktur lain adalah kira-kira 10%.

Bahan mentah backplane solar terutamanya termasuk filem asas PET, bahan fluorin dan pelekat.Filem asas PET terutamanya menyediakan penebat dan sifat mekanikal, tetapi rintangan cuacanya agak lemah;Bahan fluorin terutamanya dibahagikan kepada dua bentuk: filem fluorin dan resin yang mengandungi fluorin, yang menyediakan penebat, rintangan cuaca dan harta penghalang;Pelekat terutamanya terdiri daripada resin sintetik, agen pengawetan, aditif berfungsi dan bahan kimia lain.Ia digunakan untuk mengikat filem asas PET dan filem fluorin dalam satah belakang komposit.Pada masa ini, satah belakang modul sel solar berkualiti tinggi pada asasnya menggunakan bahan fluorida untuk melindungi filem asas PET.Cuma yang membezakannya ialah bentuk dan komposisi bahan fluorida yang digunakan adalah berbeza.Bahan fluorin dikompaun pada filem asas PET dengan pelekat dalam bentuk filem fluorin, yang merupakan satah belakang komposit;Ia disalut terus pada filem asas PET dalam bentuk resin yang mengandungi fluorin melalui proses khas, yang dipanggil backplane bersalut.

Secara umumnya, satah belakang komposit mempunyai prestasi komprehensif yang unggul kerana integriti filem fluorinnya;Pesawat belakang bersalut mempunyai kelebihan harga kerana kos bahannya yang rendah.

Jenis utama satah belakang komposit

Satah belakang suria komposit boleh dibahagikan kepada satah belakang filem fluorin dua sisi, satah belakang filem fluorin satu sisi, dan satah belakang bebas fluorin mengikut kandungan fluorin.Kerana rintangan cuaca masing-masing dan ciri-ciri lain, ia sesuai untuk persekitaran yang berbeza.Secara amnya, rintangan cuaca terhadap alam sekitar diikuti oleh satah belakang filem fluorin dua muka, satah belakang filem fluorin satu sisi, dan satah belakang bebas fluorin, dan harganya secara amnya menurun secara bergilir.

Nota: (1) Filem PVF (monofluorinated resin) tersemperit daripada kopolimer PVF.Proses pembentukan ini memastikan lapisan hiasan PVF adalah padat dan bebas daripada kecacatan seperti lubang jarum dan rekahan yang sering berlaku semasa penyemburan salutan PVDF (difluorinated resin) atau salutan roller.Oleh itu, penebat lapisan hiasan filem PVF adalah lebih baik daripada salutan PVDF.Bahan penutup filem PVF boleh digunakan di tempat yang mempunyai persekitaran kakisan yang lebih teruk;

(2) Dalam proses pembuatan filem PVF, susunan penyemperitan kekisi molekul di sepanjang arah membujur dan melintang sangat menguatkan kekuatan fizikalnya, jadi filem PVF mempunyai keliatan yang lebih besar;

(3) Filem PVF mempunyai rintangan haus yang lebih kuat dan hayat perkhidmatan yang lebih lama;

(4) Permukaan filem PVF tersemperit licin dan halus, bebas daripada jalur, kulit oren, kedutan mikro dan kecacatan lain yang dihasilkan pada permukaan semasa salutan penggelek atau penyemburan.

Senario yang berkenaan

Kerana rintangan cuaca yang unggul, satah belakang komposit filem fluorin dua sisi boleh menahan persekitaran yang teruk seperti sejuk, suhu tinggi, angin dan pasir, hujan, dan lain-lain, dan biasanya digunakan secara meluas di dataran tinggi, padang pasir, Gobi dan kawasan lain;Satah belakang komposit filem fluorin satu sisi ialah produk pengurangan kos satah belakang komposit filem fluorin dua sisi.Berbanding dengan satah belakang komposit filem fluorin dua sisi, lapisan dalamannya mempunyai rintangan ultraviolet yang lemah dan pelesapan haba, yang digunakan terutamanya untuk bumbung dan kawasan dengan sinaran ultraungu sederhana.

6, penyongsang PV

Dalam proses penjanaan kuasa fotovoltaik suria, kuasa yang dijana oleh tatasusunan fotovoltaik adalah kuasa DC, tetapi banyak beban memerlukan kuasa AC.Sistem bekalan kuasa DC mempunyai had yang besar, yang tidak sesuai untuk transformasi voltan, dan skop aplikasi beban juga terhad.Kecuali untuk beban elektrik khas, penyongsang diperlukan untuk menukar kuasa DC kepada kuasa AC.Penyongsang fotovoltaik adalah nadi sistem penjanaan kuasa fotovoltaik suria.Ia menukarkan kuasa DC yang dijana oleh sistem penjanaan kuasa fotovoltaik kepada kuasa AC yang diperlukan oleh kehidupan melalui teknologi penukaran elektronik kuasa, dan merupakan salah satu komponen teras terpenting bagi stesen janakuasa fotovoltaik.