Solcelle modul

Generelt er solcellemodulet sammensat af fem lag fra top til bund, inklusive fotovoltaisk glas, emballageklæbende film, cellechip, emballageklæbende film og backplane:

(1) Fotovoltaisk glas

På grund af den dårlige mekaniske styrke af den enkelte solcellecelle er den let at bryde;Fugten og den ætsende gas i luften vil gradvist oxidere og ruste elektroden og kan ikke modstå de barske forhold ved udendørs arbejde;Samtidig er arbejdsspændingen af ​​enkelte fotovoltaiske celler normalt lille, hvilket er vanskeligt at opfylde behovene for almindeligt elektrisk udstyr.Derfor er solcellerne sædvanligvis forseglet mellem et emballagepanel og et backplane af EVA-film for at danne et udeleligt solcellemodul med emballage og intern forbindelse, der uafhængigt kan levere DC-output.Adskillige fotovoltaiske moduler, invertere og andet elektrisk tilbehør udgør det solcelleanlæg.

Efter at det fotovoltaiske glas, der dækker det fotovoltaiske modul, er belagt, kan det sikre en højere lystransmission, så solcellen kan generere mere elektricitet;Samtidig har det hærdede solcelleglas højere styrke, hvilket kan få solcellerne til at modstå større vindtryk og større døgntemperaturforskel.Derfor er solcelleglas et af de uundværlige tilbehør til solcellemoduler.

Fotovoltaiske celler er hovedsageligt opdelt i krystallinske siliciumceller og tyndfilmsceller.Det fotovoltaiske glas, der bruges til krystallinske siliciumceller, anvender hovedsageligt kalandreringsmetoden, og det fotovoltaiske glas, der bruges til tyndfilmceller, anvender hovedsageligt floatmetoden.

(2) Forseglingsklæbende film (EVA)

Solcelleemballageklæbefolien er placeret i midten af ​​solcellemodulet, som omslutter cellepladen og er limet med glasset og bagpladen.Hovedfunktionerne af den klæbende film til solcelleemballage inkluderer: at give strukturel støtte til solcellelinjeudstyret, at give maksimal optisk kobling mellem cellen og solstrålingen, fysisk at isolere cellen og linjen og lede den varme, der genereres af cellen, osv. Derfor skal emballagefilmprodukter have høj vanddampbarriere, høj synlig lystransmittans, høj volumenmodstand, vejrbestandighed og anti-PID ydeevne.

På nuværende tidspunkt er EVA klæbende film det mest udbredte klæbende filmmateriale til solcelleemballage.Fra 2018 er dens markedsandel omkring 90%.Den har mere end 20 års anvendelseshistorie med afbalanceret produktydelse og høj omkostningsydelse.POE klæbende film er et andet udbredt fotovoltaisk emballageklæbende filmmateriale.Fra 2018 er dets markedsandel omkring 9% 5. Dette produkt er en ethylenocten-copolymer, som kan bruges til emballering af solcelleglas- og dobbeltglasmoduler, især i dobbeltglasmoduler.POE-klæbende film har fremragende egenskaber såsom høj vanddampbarrierehastighed, høj synlig lystransmittans, høj volumenmodstand, fremragende vejrbestandighed og langsigtet anti-PID-ydeevne.Derudover kan den unikke høje reflekterende ydeevne af dette produkt forbedre den effektive udnyttelse af sollys til modulet, hjælpe med at øge modulets kraft og kan løse problemet med hvid klæbende filmoverløb efter modullaminering.

(3) Batterichip

Silicium solcelle er en typisk to terminal enhed.De to terminaler er henholdsvis på den lysmodtagende overflade og den baggrundsbelyste overflade af siliciumchippen.

Princippet om fotovoltaisk strømproduktion: Når en foton skinner på et metal, kan dens energi absorberes fuldt ud af en elektron i metallet.Energien absorberet af elektronen er stor nok til at overvinde Coulomb-kraften inde i metalatomet og udføre arbejde, flygte fra metaloverfladen og blive en fotoelektron.Siliciumatom har fire ydre elektroner.Hvis rent silicium er dopet med atomer med fem ydre elektroner, såsom fosforatomer, bliver det en N-type halvleder;Hvis rent silicium doteres med atomer med tre ydre elektroner, såsom boratomer, dannes en halvleder af P-typen.Når P-type og N-type kombineres, vil kontaktfladen danne en potentialforskel og blive en solcelle.Når sollys skinner på PN-krydset, flyder strømmen fra P-type-siden til N-type-siden og danner en strøm.

I henhold til de forskellige anvendte materialer kan solceller opdeles i tre kategorier: Den første kategori er krystallinske siliciumsolceller, herunder monokrystallinsk silicium og polykrystallinsk silicium.Deres forskning og udvikling og markedsanvendelse er relativt dybtgående, og deres fotoelektriske konverteringseffektivitet er høj og optager hovedmarkedsandelen af ​​den nuværende batterichip;Den anden kategori er tyndfilmssolceller, herunder siliciumbaserede film, forbindelser og organiske materialer.Men på grund af mangel på eller toksicitet af råmaterialer, lav konverteringseffektivitet, dårlig stabilitet og andre mangler, bruges de sjældent på markedet;Den tredje kategori er nye solceller, herunder laminerede solceller, som i øjeblikket er på forsknings- og udviklingsstadiet, og teknologien er endnu ikke moden.

Solcellernes vigtigste råmaterialer er polysilicium (som kan producere enkeltkrystal siliciumstænger, polysiliciumbarrer osv.).Produktionsprocessen omfatter hovedsageligt: ​​rensning og flockning, diffusion, kantætsning, affosforiseret siliciumglas, PECVD, serigrafi, sintring, test mv.

Forskellen og forholdet mellem enkeltkrystal og polykrystallinsk fotovoltaisk panel udvides her

Enkeltkrystal og polykrystallinsk er to tekniske ruter for krystallinsk siliciumsolenergi.Hvis den enkelte krystal sammenlignes med en komplet sten, er den polykrystallinske en sten lavet af knuste sten.På grund af forskellige fysiske egenskaber er den fotoelektriske konverteringseffektivitet af enkeltkrystal højere end polykrystal, men prisen på polykrystal er relativt lav.

Den fotoelektriske konverteringseffektivitet for monokrystallinske siliciumsolceller er omkring 18 %, og den højeste er 24 %.Dette er den højeste fotoelektriske konverteringseffektivitet af alle slags solceller, men produktionsomkostningerne er høje.Fordi monokrystallinsk silicium generelt er pakket med hærdet glas og vandtæt harpiks, er det holdbart og har en levetid på 25 år.

Produktionsprocessen for polykrystallinske siliciumsolceller ligner den for monokrystallinske siliciumsolceller, men den fotoelektriske konverteringseffektivitet af polykrystallinske siliciumsolceller skal reduceres meget, og dens fotoelektriske konverteringseffektivitet er omkring 16%.Med hensyn til produktionsomkostninger er det billigere end monokrystallinske siliciumsolceller.Materialerne er nemme at fremstille, hvilket sparer strømforbrug, og de samlede produktionsomkostninger er lave.

Forholdet mellem enkeltkrystal og polykrystal: polykrystal er en enkelt krystal med defekter.

Med stigningen i online-budgivning uden tilskud og den stigende knaphed på installerbare jordressourcer, er efterspørgslen efter effektive produkter på det globale marked stigende.Investorernes opmærksomhed er også flyttet fra det tidligere hastværk til den oprindelige kilde, det vil sige kraftproduktionens ydeevne og langsigtede pålidelighed af selve projektet, som er nøglen til fremtidige kraftværksindtægter.På dette stadium har polykrystallinsk teknologi stadig fordele i omkostninger, men dens effektivitet er relativt lav.

Der er mange grunde til den langsomme vækst af polykrystallinsk teknologi: På den ene side er forsknings- og udviklingsomkostningerne høje, hvilket fører til de høje produktionsomkostninger ved nye processer.Til gengæld er prisen på udstyr ekstremt dyr.Men selvom energiproduktionseffektiviteten og ydeevnen af ​​effektive enkeltkrystaller er uden for rækkevidde af polykrystaller og almindelige enkeltkrystaller, vil nogle prisfølsomme kunder stadig være "ude af stand til at konkurrere", når de vælger.

På nuværende tidspunkt har effektiv enkeltkrystalteknologi opnået en god balance mellem ydeevne og omkostninger.Salgsvolumen af ​​enkeltkrystal har indtaget en førende position på markedet.

(4) Backplane

Solar backplane er et fotovoltaisk emballagemateriale placeret på bagsiden af ​​solcellemodulet.Det bruges hovedsageligt til at beskytte solcellemodulet i det udendørs miljø, modstå korrosion af miljøfaktorer såsom lys, fugt og varme på emballagefilmen, cellechips og andre materialer og spille en vejrbestandig isoleringsbeskyttelsesrolle.Da bagpladen er placeret i det yderste lag på bagsiden af ​​PV-modulet og er i direkte kontakt med det ydre miljø, skal den have fremragende høj- og lavtemperaturmodstand, modstandsdygtighed over for ultraviolet stråling, miljømæssig ældningsmodstand, vanddampbarriere, elektrisk isolering og andet. egenskaber for at opfylde 25 års levetid for solcellemodulet.Med den kontinuerlige forbedring af energiproduktionseffektivitetskravene fra den fotovoltaiske industri har nogle højtydende solcelle-bagplanprodukter også høj lysreflektivitet for at forbedre den fotoelektriske konverteringseffektivitet af solcellemoduler.

I henhold til klassificeringen af ​​materialer er backplanet hovedsageligt opdelt i organiske polymerer og uorganiske stoffer.Solar backplane refererer normalt til organiske polymerer, og de uorganiske stoffer er hovedsageligt glas.Ifølge produktionsprocessen er der hovedsageligt komposittype, belægningstype og coekstruderingstype.På nuværende tidspunkt tegner det sammensatte backplane sig for mere end 78% af backplane-markedet.På grund af den stigende anvendelse af dobbeltglaskomponenter overstiger markedsandelen for glasbagplader 12%, og markedsandelen for coatede bagplader og andre strukturelle bagplader er omkring 10%.

Råmaterialerne til solar backplane omfatter hovedsageligt PET-basefilm, fluormateriale og klæbemiddel.PET-basisfilm giver hovedsageligt isolering og mekaniske egenskaber, men dens vejrbestandighed er relativt dårlig;Fluormaterialer er hovedsageligt opdelt i to former: fluorfilm og fluorholdig harpiks, som giver isolering, vejrbestandighed og barriereegenskaber;Klæbemidlet er hovedsageligt sammensat af syntetisk harpiks, hærder, funktionelle tilsætningsstoffer og andre kemikalier.Det bruges til at binde PET-basisfilm og fluorfilm i komposit-bagplan.På nuværende tidspunkt bruger backplanes af højkvalitets solcellemoduler grundlæggende fluormaterialer til at beskytte PET-basisfilmen.Den eneste forskel er, at formen og sammensætningen af ​​de anvendte fluormaterialer er forskellige.Fluormaterialet er sammensat på PET-basisfilmen ved hjælp af klæbemiddel i form af fluorfilm, som er et sammensat bagplan;Det er direkte coatet på PET-basisfilm i form af fluorholdig harpiks gennem en speciel proces, som kaldes coated backplane.

Generelt set har den sammensatte bagplade overlegen omfattende ydeevne på grund af integriteten af ​​dens fluorfilm;Den coatede bagplade har en prisfordel på grund af dens lave materialeomkostninger.

Hovedtyper af komposit backplane

Det sammensatte solcelle-bagplan kan opdeles i dobbeltsidet fluorfilm-bagplan, enkeltsidet fluorfilm-bagplan og fluorfrit bagplan i henhold til fluorindholdet.På grund af deres respektive vejrbestandighed og andre egenskaber er de velegnede til forskellige miljøer.Generelt er vejrbestandigheden over for miljøet efterfulgt af dobbeltsidet fluorfilmbagplan, enkeltsidet fluorfilmbagplan og fluorfri bagplan, og deres priser falder generelt igen.

Bemærk: (1) PVF-film (monofluoreret harpiks) er ekstruderet fra PVF-copolymer.Denne dannelsesproces sikrer, at det dekorative PVF-lag er kompakt og fri for defekter såsom nålehuller og revner, der ofte opstår under PVDF-belægning (difluoreret harpiks) belægningssprøjtning eller rullebelægning.Derfor er isoleringen af ​​det dekorative PVF-filmlag bedre end PVDF-belægning.PVF-filmdækkende materiale kan bruges på steder med værre korrosionsmiljø;

(2) I processen med fremstilling af PVF-film styrker ekstruderingsarrangementet af molekylært gitter langs de langsgående og tværgående retninger i høj grad dens fysiske styrke, så PVF-film har større sejhed;

(3) PVF-film har stærkere slidstyrke og længere levetid;

(4) Overfladen af ​​ekstruderet PVF-film er glat og sart, fri for striber, appelsinskal, mikrorynker og andre defekter, der fremkommer på overfladen under rullebelægning eller sprøjtning.

Gældende scenarier

På grund af dens overlegne vejrbestandighed kan dobbeltsidet fluorfilm-kompositbagplan modstå svære miljøer som kulde, høj temperatur, vind og sand, regn osv., og er normalt meget udbredt i plateau, ørken, Gobi og andre regioner;Det enkeltsidede fluorfilm-kompositbagplan er et omkostningsreducerende produkt af det dobbeltsidede fluorfilm-kompositbagplan.Sammenlignet med den dobbeltsidede fluorfilm-kompositbagflade har dets indre lag dårlig ultraviolet modstand og varmeafledning, som hovedsageligt er anvendelig til tage og områder med moderat ultraviolet stråling.

6, PV inverter

I processen med solenergiproduktion er den strøm, der genereres af fotovoltaiske arrays, jævnstrøm, men mange belastninger har brug for vekselstrøm.DC-strømforsyningssystem har store begrænsninger, hvilket ikke er praktisk til spændingstransformation, og belastningsanvendelsesomfanget er også begrænset.Bortset fra særlige elektriske belastninger er invertere påkrævet for at konvertere jævnstrøm til vekselstrøm.Den fotovoltaiske inverter er hjertet i solcelleanlægget.Den konverterer den jævnstrøm, der genereres af det fotovoltaiske elproduktionssystem, til den vekselstrøm, der kræves af livet gennem strømelektronisk konverteringsteknologi, og er en af ​​de vigtigste kernekomponenter i det fotovoltaiske kraftværk.


Indlægstid: 26. december 2022