Ključni materiali za sestavljanje fotovoltaičnih modulov vključujejo kaljeno steklo, film EVA, sončne celice, hrbtne liste, okvirje aluminijevih zlitin in škatle za stičišče. Ti materiali sodelujejo pri doseganju funkcij, kot so fotoelektrična pretvorba, strukturna zaščita in trenutni prenos.
Shematski diagram razstavljanja sončnega PV modula
Okviri sončne plošče, znani tudi kot aluminijasti ekstruzijski okvirji, so ključne sestavine sončnih plošč. Ti okvirji varujejo in tesnilne komponente sončne plošče, vključno s sončno zadnjo listjo in pokrovnim steklom. Močni, a aluminijasti okvirji ne samo da nudijo mehansko podporo sončnim celicam, ampak tudi povečujejo odpornost sončne plošče na vremenske razmere in druge zunanje dejavnike.
Aluminijasti okviri okrepijo celotno togost sončnih panelov, kar jim omogoča, da prenesejo težo nakopičenega snega in drugih sil, s katerimi se lahko srečajo v svoji življenjski dobi.
Inherentna korozijska upornost aluminija je bistveni material za zaščito sončnih panelov. Učinkovito ščiti sončne module iz vlage, prašnih delcev, dežja in drugih škodljivih elementov. Aluminijasti okvirji sončne plošče učinkovito odtegnejo vodo in preprečujejo, da bi se na ploščicah kopičile naplavine. Okviri prav tako preprečujejo prodor vlage in poškodujejo njihove elektronske komponente.
Aluminijast okvir
Sončna celica
Sončna celica, znana tudi kot fotovoltaična celica, je naprava, ki s fotovoltaičnim učinkom pretvori sončno svetlobo v elektriko. Ta postopek vključuje določene materiale, ki ustvarjajo električni tok, ko so izpostavljeni sončni svetlobi. Sončne celice so temeljna sestavina sončnih panelov, ki se pogosto uporabljajo za izkoriščanje sončne energije za različne aplikacije, vključno z proizvodnjo električne energije.
Kristalne silicijeve sončne celice
Kristalni silicij je najpogosteje uporabljen material za komercialne sončne celice. Združuje nizke stroške, visok izkoristek do 26%- 27%, dolgoročno stabilnost in trajnost ter trdno industrijsko tehnično znanje. Silicij ima vrzel v energijskem pasu 1,12 eV, kar se dobro ujema s sončnim spektrom.
Sončne celice, narejene iz silicija, so najbolj priljubljena izbira za današnje sončne plošče. Kristalni silicij lahko razvrstimo v različne vrste, in sicer monokristalni silicij in polikristalni silicij.
Monokristalni silicij - to je zelo učinkovita vrsta sončnih celic, ki se uporabljajo v vrhunskih sončnih ploščah. Na splošno ponujajo večjo moč kot rivalski izdelki, vendar so veliko dražji. Sončne panele z uporabo monokristalnih silicijevih celic imajo značilen vzorec majhnih belih diamantov. To je posledica tega, kako so rezine rezine.
Polikristalni silicij - znan tudi kot "multikristalni silicij", najpogostejša je ta vrsta sončne fotovoltaične celice. Zaradi svoje priljubljenosti in učinkovitejšega proizvodnega procesa (ki vključuje staljeni silicij) so sončne plošče, ki uporabljajo tovrstne celice, pogosto najcenejše za nakup.
Sončne celice tankih filmov
Tanke - filmske sončne celice, znane tudi kot tanke - filmske fotovoltaične celice, ker so sestavljene iz več plasti tankih filmov fotonapetostnega materiala, ki so veliko tanjši kot tipične P - n Junction Sončne celice. Te celice so izdelane z uporabo materialov, kot so amorfni silicij, kadmijev telurid in bakreni indijski galijev selenid. Načela delovanja tankih - filmskih sončnih celic so praktično enaka načelom običajnih silicijevih rezin - celic. Vendar pa se fleksibilna razporeditev več plasti materiala v tankih - filmskih celicah razlikuje od določitve silicijevih celic.
Sončne plošče, ki uporabljajo tanke filmske sončne celice, so manj pogoste kot kristalne silicijeve alternative. Čeprav so ponavadi cenejši, njihova zmogljivost ni tako dobra kot tehnologija C - SI. Prednost tankih filmskih celic je, da so prožne in zato nekoliko bolj trpežne.
Najbolj priljubljeni materiali v tankih filmskih sončnih celicah so naslednji:
Amorfni silicij - to je priljubljen material, ki se pogosto uporablja na tankih filmskih sončnih celicah. Uporablja približno 1% silicija, ki jo vsebuje tradicionalna kristalna silicijeva celica, zaradi česar je precej cenejša.
CAdmium Teluride - kadmijeve sončne celice so edini tanki filmski izdelek, ki je bil v nasprotju z zmogljivostjo monokristalnih silicijevih celic. Pomanjkljivost tega materiala je, da je zelo strupena, kar povzroča zaskrbljenost glede odstranjevanja starih kadmijevih celic.
Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) - to je tretja tehnologija tankih sončnih celic. Ko to primerjamo s kristalnim silicijem, so celice cigsa lahko kjer koli med 80 in 160 -krat tanjši.
Kaljeno steklo
Fotovoltaično steklo se nanaša na steklo, ki se uporablja na sončnih fotovoltaičnih modulih, ki imajo pomembne vrednosti, kot so zaščita baterij in oddajanje svetlobe.
Zaščita pred poškodbami - kaljeno sončno ploščo steklo služi kot zaščitna plast za sončne panele, kar preprečuje, da bi okoljski dejavniki, kot so hlapi, voda in umazanija, poškodovali fotovoltaične celice. Kaljeno steklo sončne plošče zagotavlja tudi visoko trdnost, odlično prepustnost in nizko refleksijo.
Trajnost in varnost - kaljeno steklo ponuja do štirikrat večjo moč kot standardno steklo. Ta moč je ključnega pomena, saj sprednji list sončne plošče zahteva trajno zaščito pred elementi. Zahvaljujoč toplotnim in kemičnim procesom, ki proizvajajo kaljeno steklo, je znan tudi kot zaostran ali varnostno steklo. Temno steklo je varnejše pri uporabi, ker se ob razbijanju razbije na številne manjše koščke, kar zmanjšuje verjetnost naključnih poškodb.
Eva film
Etilen vinil acetat (EVA) je termoplastični polimer, ki ima dober prenos sevanja in nizko razgradljivost sončne svetlobe. Uporablja se v fotografiji - voltaic (PV) industriji kot inkapsulacijski material za kristalne silicijeve sončne celice v proizvodnji PV modulov. Solar EVA filmi že dolgo ščitijo sončne panele z malo izgube v uspešnosti.
Solarna Eva list je mlečna bela, gumijasta snov. Ko se segreje, se spremeni v prozoren zaščitni film, ki tesni in izolira sončne celice. Z laminatorjem celice pritisnemo med listi EVA v vakuumskem okolju, kjer temperature dosežejo do 150 stopinj.
Pomembno je opozoriti, da film EVA ni UV - odporen, zato je za UV zaščito potrebno sprednje steklo. Po laminaciji ima etilen - vinilni acetatni list ključno vlogo pri preprečevanju vstopa vlage in prahu v sončno ploščo. List EVA pomaga, da celice plavajo med steklom in zadnjim listom. Ta struktura ublaži šok in vibracijo, zaščiti sončne celice in njihovo vezje pred fizičnimi poškodbami. Prav tako preprečuje, da bi kisik in drugi plini oksidali celice med normalno proizvodnjo energije in s tem podaljšali življenjsko dobo sončnih celic.
Zadnja lista
Zadnji del fotovoltaičnega modula uporablja filmski film. Zaledna listica je večplastni laminat, narejen iz različnih polimernih materialov in anorganskih modifikatorjev. Ta večplastna struktura omogoča, da so optične, termomehanske, električne in pregradne lastnosti na zadnji strani prilagojene posebnim zahtevam fotovoltaičnega modula. Imajo ključno vlogo pri zaščiti pred ostrimi, spreminjajočimi se okoljskimi razmerami v celotnem življenju.
Niso vsi hrbtni listi ustvarjeni enako. Za zaščito sončnih panelov več kot 25 let morajo doseči optimalno ravnovesje treh ključnih lastnosti: vremenska odpornost, mehanska trdnost in oprijem. Te lastnosti morajo ostati stabilne v celotni življenjski dobi modula.
Zadnji list - Povezane okvare lahko privedejo do katastrofalne okvare sončnih panelov, hude degradacije moči in resnih nevarnosti varnosti. Vpliv je lahko močan, od pomembne škode blagovne znamke in ugleda do osebnih poškodb.
Zadnje listine, ki jih najdemo v modulih PV -, je mogoče razvrstiti v tri skupine. Zadnji listi prvega razreda so sestavljeni iz ene same glavne polimerne komponente, poliamida (PA), medtem ko sta BSS drugega in tretjega razreda več - komponenta in več - hrbtnimi listi. Več - komponentne hrbtne listine so sestavljene iz jedra polietilen terephtalata (PET). Drugi razred ima simetrično strukturo plasti, kar pomeni, da je na notranji plasti fluoriran polimer in na plasti zračne plasti. V nasprotju s tem ima tretji razred na zadnji strani asimetrično strukturo: jedrno plast hišnih ljubljenčkov, en sam fluorirani plast (FC) na zrakih in notranje plasti poliolefinov, kot so polietilen (PE), polipropilen (PP).
Junction Box
Škatla za stičišče je pritrjena na zadnji del modula z lepilom. Njegova primarna funkcija je, da električno energijo, ki jo ustvarjajo sončni moduli, prek kablov.
Kraja v stičišču deluje kot priključek, ki premosti vrzel med sončnimi moduli in krmilno opremo, kot so pretvorniki. Znotraj vklopa stika se tok, ki ga ustvarijo sončni moduli, usmerja skozi terminale in konektorje in nato usmerjen na potrošnika. Mehanska trdnost in električna stabilnost električnih sponk v stičišču sta ključnega pomena za varno, zanesljivo in dolgo - terminsko delovanje fotovoltaičnih (PV) modulov. Ta funkcija naj bi podaljšala 25-letno garancijsko obdobje značilnih PV izdelkov.
Zaščitne funkcije Junction Box vključujejo tri vidike: najprej obvodne diode preprečujejo učinke vroče točke, ščitijo celice in module; Drugič, edinstven tesnilni dizajn zagotavlja hidroizolacijsko in ognjevalno opremo; in tretjič, edinstvena zasnova toplotne disipacije znižuje delovno temperaturo stične škatle in obvodne diode, s čimer se zmanjša izguba energije, ki jo povzroča puščanje toka v modulih.
Vremenska odpornost se nanaša na sposobnost materialov, kot so prevleke, plastika in gumijasti izdelki, da prenesejo strogost zunanje uporabe, kot so obsežna škoda, ki jo povzročajo sončna svetloba, vročina, mraz, veter, dež in bakterije. Ta odpor se imenuje vremenska odpornost.
