Модуль сонечных батарэй

Як правіла, модуль сонечных батарэй складаецца з пяці слаёў зверху ўніз, уключаючы фотаэлектрычнае шкло, упаковачную клейкую плёнку, чып ячэйкі, упаковачную клейкую плёнку і заднюю панэль:

（1） Фотаэлектрычнае шкло

З-за нізкай механічнай трываласці адной сонечнай фотаэлектрычнай батарэі яе лёгка зламаць;Вільгаць і агрэсіўны газ у паветры будуць паступова акісляцца і іржавець электрод, і не можа супрацьстаяць суровым умовам працы на адкрытым паветры;У той жа час працоўнае напружанне асобных фотаэлектрычных элементаў звычайна невялікае, што цяжка задаволіць патрэбы агульнага электрычнага абсталявання.Такім чынам, сонечныя батарэі звычайна герметызуюць паміж упаковачнай панэллю і аб'яднальнай платай плёнкай EVA, каб утварыць непадзельны фотаэлектрычны модуль з упакоўкай і ўнутраным злучэннем, які можа самастойна забяспечваць выхад пастаяннага току.Некалькі фотаэлектрычных модуляў, інвертараў і іншых электрычных аксесуараў складаюць фотаэлектрычную сістэму выпрацоўкі энергіі.

Пасля нанясення пакрыцця на фотаэлектрычнае шкло, якое пакрывае фотаэлектрычны модуль, яно можа забяспечыць больш высокую прапускальнасць святла, каб сонечная батарэя магла выпрацоўваць больш электраэнергіі;У той жа час, загартаванае фотаэлектрычнае шкло мае больш высокую трываласць, дзякуючы чаму сонечныя батарэі могуць вытрымліваць большы ціск ветру і большую сутачную розніцу тэмператур.Такім чынам, фотаэлектрычнае шкло з'яўляецца адным з незаменных аксесуараў фотаэлектрычных модуляў.

Фотаэлектрычныя элементы ў асноўным дзеляцца на крышталічныя крэмніевыя элементы і тонкаплёнкавыя элементы.Фотаэлектрычнае шкло, якое выкарыстоўваецца для крышталічных крэмніевых элементаў, у асноўным выкарыстоўвае метад каландравання, а фотаэлектрычнае шкло, якое выкарыстоўваецца для тонкаплёнкавых элементаў, у асноўным выкарыстоўвае метад плавання.

（2） Герметычная клейкая плёнка (EVA)

Клейкая плёнка для ўпакоўкі сонечных элементаў размешчана ў сярэдзіне модуля сонечных элементаў, які ахінае ліст элемента і злучаны са шклом і задняй пласцінай.Асноўныя функцыі клейкай плёнкі для ўпакоўкі сонечных батарэй ўключаюць: забеспячэнне структурнай падтрымкі для абсталявання лініі сонечных батарэй, забеспячэнне максімальнай аптычнай сувязі паміж ячэйкай і сонечным выпраменьваннем, фізічную ізаляцыю ячэйкі і лініі і правядзенне цяпла, якое выдзяляецца клеткай, і г. д. Таму ўпаковачная плёнка павінна мець высокую паранепранікальнасць, высокі каэфіцыент прапускання бачнага святла, высокае ўдзельнае аб'ёмнае супраціўленне, устойлівасць да надвор'я і характарыстыкі супраць ФІД.

У цяперашні час клейкая плёнка EVA з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным плёнкавым матэрыялам для ўпакоўкі сонечных батарэй.Па стане на 2018 год яго доля на рынку складае каля 90%.Ён мае больш чым 20-гадовую гісторыю прымянення са збалансаванай прадукцыйнасцю прадукту і высокім коштам.Клейкая плёнка POE - яшчэ адзін шырока выкарыстоўваны матэрыял для клейкай плёнкі для фотаэлектрычнай упакоўкі.Па стане на 2018 г. яго доля на рынку складае каля 9 % 5. Гэты прадукт уяўляе сабой супалімер этылена-актэну, які можна выкарыстоўваць для ўпакоўкі сонечных адзінарных і падвойных шкляных модуляў, асабліва ў падвойных шкляных модулях.Клейкая плёнка POE мае выдатныя характарыстыкі, такія як высокая каэфіцыент бар'ера для вадзяной пары, высокая прапускальнасць бачнага святла, высокае ўдзельнае аб'ёмнае супраціўленне, выдатная ўстойлівасць да надвор'я і доўгатэрміновыя характарыстыкі супраць PID.Акрамя таго, унікальныя высокія характарыстыкі адлюстравання гэтага прадукта могуць палепшыць эфектыўнае выкарыстанне сонечнага святла для модуля, дапамагчы павялічыць магутнасць модуля і вырашыць праблему перапаўнення белай клейкай плёнкі пасля ламінавання модуля.

（3） Акумулятарны чып

Крэмніевая сонечная батарэя ўяўляе сабой тыповую прыладу з двума тэрміналамі.Дзве клемы знаходзяцца адпаведна на паверхні прыёму святла і паверхні падсвятлення крэмніевага чыпа.

Прынцып фотаэлектрычнай генерацыі энергіі: калі фатон свеціць на метал, яго энергія можа цалкам паглынацца электронам у метале.Энергія, паглынутая электронам, дастаткова вялікая, каб пераадолець кулонаўскую сілу ўнутры атама металу і выканаць працу, вырвацца з паверхні металу і стаць фотаэлектронам.Атам крэмнія мае чатыры знешніх электрона.Калі чысты крэмній легіраваны атамамі з пяццю знешнімі электронамі, такімі як атамы фосфару, ён становіцца паўправадніком N-тыпу;Калі чысты крэмній легіраваны атамамі з трыма вонкавымі электронамі, такімі як атамы бору, утворыцца паўправаднік Р-тыпу.Пры аб'яднанні тыпу P і тыпу N кантактная паверхня ўтварае рознасць патэнцыялаў і становіцца сонечнай батарэяй.Калі сонечнае святло свеціць на PN-пераход, ток цячэ з боку P-тыпу ў бок N-тыпу, утвараючы ток.

У залежнасці ад розных матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца, сонечныя батарэі можна падзяліць на тры катэгорыі: першая катэгорыя - гэта крышталічныя крэмніевыя сонечныя элементы, у тым ліку монакрышталічны і полікрышталічны крэмній.Іх даследаванні і распрацоўкі і прымяненне на рынку адносна глыбокія, а іх эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння высокая, займаючы асноўную долю рынку сучаснага акумулятарнага чыпа;Другая катэгорыя - гэта тонкаплёнкавыя сонечныя элементы, у тым ліку плёнкі на аснове крэмнію, злучэнні і арганічныя матэрыялы.Аднак з-за дэфіцыту або таксічнасці сыравіны, нізкай эфектыўнасці пераўтварэння, дрэннай стабільнасці і іншых недахопаў яны рэдка выкарыстоўваюцца на рынку;Трэцяя катэгорыя - гэта новыя сонечныя батарэі, у тым ліку ламінаваныя сонечныя батарэі, якія зараз знаходзяцца на стадыі даследаванняў і распрацовак, а тэхналогія яшчэ не развітая.

Асноўнай сыравінай для сонечных элементаў з'яўляецца полікрэмній (з якога можна вырабляць монакрышталічныя крэмніевыя стрыжні, полікрэмніевыя зліткі і інш.).Вытворчы працэс у асноўным уключае: ачыстку і флокирование, дыфузію, тручэнне краёў, дэфасфарызаванае крамянёвае шкло, PECVD, трафарэтны друк, спяканне, тэставанне і г.д.

Розніца і ўзаемасувязь паміж монакрышталічнай і полікрышталічнай фотаэлектрычнай панэллю пашыраны тут

Монакрышталічны і полікрышталічны - два тэхнічныя шляхі сонечнай энергіі крышталічнага крэмнію.Калі параўноўваць монакрышталі з суцэльным каменем, то полікрышталічны - гэта камень, зроблены з дробненых камянёў.Дзякуючы розным фізічным уласцівасцям, эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння монакрышталя вышэй, чым у полікрышталя, але кошт полікрышталя адносна нізкі.

Эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння сонечных батарэй з монакрышталічнага крэмнію складае каля 18%, а самая высокая - 24%.Гэта самая высокая эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння з усіх відаў сонечных батарэй, але кошт вытворчасці высокая.Паколькі монакрышталічны крэмній звычайна пакуецца з загартаваным шклом і воданепранікальнай смалой, ён трывалы і мае тэрмін службы 25 гадоў.

Працэс вытворчасці сонечных элементаў з полікрышталічнага крэмнію падобны да працэсу вытворчасці сонечных элементаў з монакрышталічнага крэмнію, але эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння сонечных элементаў з полікрышталічнага крэмнію павінна быць значна зніжана, а эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння складае каля 16%.З пункту гледжання сабекошту вытворчасці, гэта танней, чым сонечныя элементы з монакрышталічнага крэмнію.Матэрыялы простыя ў вырабе, эканомія спажывання энергіі, а агульны кошт вытворчасці нізкі.

Адносіны паміж монакрышталем і полікрышталем: полікрышталь - гэта монакрышталь з дэфектамі.

З ростам колькасці інтэрнэт-таргоў без субсідый і дэфіцытам зямельных рэсурсаў, якія можна ўсталяваць, расце попыт на эфектыўныя прадукты на сусветным рынку.Увага інвестараў таксама пераключылася з ранейшага піку на першакрыніцу, гэта значыць на прадукцыйнасць вытворчасці электраэнергіі і доўгатэрміновую надзейнасць самога праекта, што з'яўляецца ключом да будучых даходаў электрастанцыі.На дадзеным этапе полікрышталічная тэхналогія яшчэ мае перавагі ў кошце, але яе эфектыўнасць адносна нізкая.

Ёсць шмат прычын для павольнага росту полікрышталічных тэхналогій: з аднаго боку, кошт даследаванняў і распрацовак застаецца высокім, што прыводзіць да высокага кошту вытворчасці новых працэсаў.З іншага боку, цана абсталявання вельмі высокая.Тым не менш, нягледзячы на ​​тое, што эфектыўнасць выпрацоўкі электраэнергіі і прадукцыйнасць эфектыўных монакрышталяў знаходзяцца па-за дасяжнасцю полікрышталяў і звычайных монакрышталяў, некаторыя кліенты, адчувальныя да кошту, усё роўна будуць «не ў стане канкурыраваць» пры выбары.

У цяперашні час эфектыўная монакрышталічная тэхналогія дасягнула добрага балансу паміж прадукцыйнасцю і коштам.Аб'ём продажаў монакрышталя заняў лідзіруючыя пазіцыі на рынку.

（4） Задняя плата

Сонечная панэль - гэта фотаэлектрычны ўпаковачны матэрыял, размешчаны на задняй панэлі модуля сонечнай батарэі.Ён у асноўным выкарыстоўваецца для абароны модуля сонечных батарэй у вонкавым асяроддзі, супрацьстаяць карозіі фактараў навакольнага асяроддзя, такіх як святло, вільготнасць і цяпло, на ўпаковачнай плёнцы, чыпах элементаў і іншых матэрыялах, і выконвае ролю ўстойлівай да надвор'я ізаляцыі.Паколькі аб'яднальная плата размешчана на самым вонкавым слоі на задняй панэлі фотаэлектрычнага модуля і непасрэдна кантактуе з вонкавым асяроддзем, яна павінна мець выдатную ўстойлівасць да высокіх і нізкіх тэмператур, устойлівасць да ультрафіялетавага выпраменьвання, устойлівасць да старэння навакольнага асяроддзя, параізаляцыю, электрычную ізаляцыю і інш. уласцівасці, якія адпавядаюць 25-гадоваму тэрміну службы модуля сонечных батарэй.Дзякуючы бесперапыннаму ўдасканаленню патрабаванняў фотаэлектрычнай прамысловасці да эфектыўнасці выпрацоўкі электраэнергіі, некаторыя высокаэфектыўныя сонечныя панэлі таксама маюць высокую святлоадбівальную здольнасць для павышэння эфектыўнасці фотаэлектрычнага пераўтварэння сонечных модуляў.

Згодна з класіфікацыяй матэрыялаў, аб'яднальная плата ў асноўным дзеліцца на арганічныя палімеры і неарганічныя рэчывы.Сонечная аб'ёмная плата звычайна адносіцца да арганічных палімераў, а неарганічныя рэчывы - гэта ў асноўным шкло.У залежнасці ад вытворчага працэсу, ёсць у асноўным кампазітны тып, тып пакрыцця і тып коэкструзии.У цяперашні час кампазітная аб'яднальная плата займае больш за 78% рынку аб'яднальнай платы.З-за павелічэння прымянення кампанентаў з падвойнага шкла доля рынку шкляной аб'яднальнай платы перавышае 12%, а доля аб'яднальнай платы з пакрыццём і іншых канструктыўных аб'яднальных пласцін складае каля 10%.

Сыравіна сонечнай панэлі ў асноўным уключае ПЭТ-асноўную плёнку, фторзмяшчальны матэрыял і клей.ПЭТ-асноўная плёнка ў асноўным забяспечвае ізаляцыю і механічныя ўласцівасці, але яе ўстойлівасць да надвор'я адносна нізкая;Фторзмяшчальныя матэрыялы ў асноўным дзеляцца на дзве формы: фторзмяшчальная плёнка і фторзмяшчальная смала, якія забяспечваюць ізаляцыю, устойлівасць да надвор'я і бар'ерныя ўласцівасці;Клей у асноўным складаецца з сінтэтычнай смалы, ацвярджальніка, функцыянальных дабавак і іншых хімічных рэчываў.Ён выкарыстоўваецца для склейвання асноўнай плёнкі з ПЭТ і плёнкі з фторам у кампазітнай задняй плаце.У цяперашні час у задніх платах высакаякасных модуляў сонечных батарэй у асноўным выкарыстоўваюцца фтарыдныя матэрыялы для абароны асноўнай плёнкі ПЭТ.Розніца толькі ў тым, што форма і склад выкарыстоўваных фтарыдных матэрыялаў розныя.Фторзмяшчальны матэрыял нанесены на ПЭТ-асноўную плёнку з дапамогай клею ў выглядзе фтарыднай плёнкі, якая ўяўляе сабой кампазітную апорную плату;Ён нанесены непасрэдна на ПЭТ-асноўную плёнку ў выглядзе фторзмяшчальнай смалы з дапамогай спецыяльнага працэсу, які называецца асноўная плата з пакрыццём.

Наогул кажучы, кампазітная аб'яднальная плата мае найвышэйшую ўсебаковую прадукцыйнасць дзякуючы цэласнасці плёнкі фтору;Задняя плата з пакрыццём мае цанавую перавагу з-за нізкай кошту матэрыялу.

Асноўныя віды кампазітных аб'ёмных плат

У залежнасці ад утрымання фтору кампазітную панэль для сонечнай батарэі можна падзяліць на двухбаковую, аднабаковую, аднабаковую і безфторную.З-за адпаведнай устойлівасці да надвор'я і іншых характарыстык яны падыходзяць для розных умоў.Наогул кажучы, за ўстойлівасцю да надвор'я і навакольнага асяроддзя ідуць двухбаковая апорная плата з плёнкі фтору, аднабаковая апорная плата з плёнкі фтору і апорная плата без фтору, і іх кошты ў сваю чаргу звычайна зніжаюцца.

Заўвага: (1) плёнка PVF (монофтарыраваная смала) экструдуецца з супалімера PVF.Гэты працэс фармавання забяспечвае кампактнасць дэкаратыўнага пласта PVF і адсутнасць дэфектаў, такіх як дзіркі і расколіны, якія часта ўзнікаюць падчас нанясення пакрыцця PVDF (дыфтарыраваная смала) або нанясення валікам.Такім чынам, ізаляцыя плёнкі ПВФ дэкаратыўнага пласта пераўзыходзіць пакрыццё ПВДФ.Плёнкавы матэрыял з ПВФ можа быць выкарыстаны ў месцах з горшай каразійнай асяроддзем;

(2) У працэсе вытворчасці ПВФ-плёнкі экструзійнае размяшчэнне малекулярнай рашоткі ўздоўж падоўжнага і папярочнага напрамкаў значна ўзмацняе яе фізічную трываласць, таму ПВФ-плёнка мае большую трываласць;

(3) плёнка PVF мае больш моцную зносаўстойлівасць і больш працяглы тэрмін службы;

(4) Паверхня экструдаванай ПВФ плёнкі гладкая і далікатная, без палос, апельсінавай скарынкі, мікрамаршчын і іншых дэфектаў, якія ўзнікаюць на паверхні падчас нанясення пакрыцця валікам або распылення.

Дастасавальныя сцэнарыі

З-за сваёй найвышэйшай устойлівасці да атмасферных уздзеянняў двухбаковая кампазітная плата з плёнкі фтору можа вытрымліваць цяжкія ўмовы, такія як холад, высокая тэмпература, вецер і пясок, дождж і г.д., і звычайна шырока выкарыстоўваецца на плато, у пустыні, Гобі і іншых рэгіёнах;Аднабаковая кампазітная плата з плёнкі фтору з'яўляецца прадуктам зніжэння кошту двухбаковай кампазітнай стаўкі з плёнкай фтору.У параўнанні з кампазітнай панэллю з двухбаковай плёнкі фтору, яе ўнутраны пласт мае дрэнную ўстойлівасць да ўльтрафіялету і рассейванне цяпла, што ў асноўным прымяняецца да дахаў і памяшканняў з умераным ультрафіялетавым выпраменьваннем.

6、 PV інвертар

У працэсе выпрацоўкі сонечнай фотаэлектрычнай электраэнергіі электраэнергія, якую выпрацоўваюць фотаэлектрычныя батарэі, з'яўляецца пастаяннай сілай, але многім нагрузкам патрэбна сетка пераменнага току.Сістэма сілкавання пастаяннага току мае вялікія абмежаванні, што не зручна для пераўтварэння напружання, а таксама абмежаваны аб'ём прыкладання нагрузкі.За выключэннем спецыяльных электрычных нагрузак, для пераўтварэння пастаяннага току ў пераменны ток патрабуюцца інвертары.Фотаэлектрычны інвертар з'яўляецца сэрцам сонечнай фотаэлектрычнай сістэмы вытворчасці энергіі.Ён пераўтворыць энергію пастаяннага току, якую выпрацоўвае фотаэлектрычная сістэма выпрацоўкі электраэнергіі, у энергію пераменнага току, неабходную для жыцця з дапамогай тэхналогіі пераўтварэння электраэнергіі, і з'яўляецца адным з найбольш важных асноўных кампанентаў фотаэлектрычнай электрастанцыі.