Materialele de bază pentru asamblarea modulelor fotovoltaice includ sticlă temperată, film EVA, celule solare, foi din spate, cadre din aliaj de aluminiu și cutii de joncțiune. Aceste materiale funcționează împreună pentru a realiza funcții precum conversia fotoelectrică, protecția structurală și transmisia curentă.
Diagrama schematică a modulului solar PV
Cadrele de panou solar, cunoscute și sub denumirea de cadre de extrudare din aluminiu, sunt componente cheie ale panourilor solare. Aceste cadre securizează și sigilează componentele panoului solar cheie, inclusiv foaia solară și sticla de acoperire. Cadrele puternice, dar ușoare, din aluminiu, nu numai că oferă suport mecanic pentru celulele solare, dar îmbunătățesc și rezistența panoului solar la condițiile meteorologice și la alți factori externi.
Cadrele de aluminiu consolidează rigiditatea generală a panourilor solare, permițându -le să reziste la greutatea zăpezii acumulate și a altor forțe pe care le pot întâlni pe parcursul vieții lor.
Rezistența inerentă de coroziune a cadrului de aluminiu îl face un material esențial pentru protejarea panourilor solare. Acesta protejează efectiv modulele solare de umiditate, particule de praf, ploaie și alte elemente dăunătoare. Cadrele de panou solar din aluminiu scurg efectiv apa și împiedică acumularea resturilor pe panouri. Cadrele ajută, de asemenea, la prevenirea umidității să pătrundă în panouri și să le deterioreze componentele electronice.
Cadru de aluminiu
Celula solară
O celulă solară, cunoscută și sub numele de celulă fotovoltaică, este un dispozitiv care transformă lumina solară în electricitate prin efectul fotovoltaic. Acest proces implică anumite materiale care generează un curent electric atunci când sunt expuse la lumina soarelui. Celulele solare sunt o componentă fundamentală a panourilor solare, care sunt utilizate pe scară largă pentru a valorifica energia solară pentru o varietate de aplicații, inclusiv generarea de energie electrică.
Celule solare de siliciu cristalin
Siliconul cristalin este cel mai des utilizat material pentru celulele solare comerciale. Combină costuri reduse, eficiență ridicată până la 26%- 27%, stabilitate și durabilitate pe termen lung și cunoștințe tehnice industriale solide. Siliconul are un decalaj de bandă de energie de 1,12 eV, ceea ce este o potrivire bună cu spectrul solar.
Celulele solare obținute din siliciu sunt cea mai populară alegere pentru panourile solare de astăzi. Siliconul cristalin poate fi clasificat în diferite tipuri, și anume siliciu monocristalin și siliciu policristalin.
Silicon monocristalin - Acesta este un tip de celule solare extrem de eficiente utilizate în panourile solare premium. În general, oferă mai multă putere de energie decât produsele rivale, dar sunt mult mai scumpe. Panourile solare folosind celule de siliciu monocristalin prezintă un model distinctiv de diamante albe mici. Acest lucru se datorează modului în care sunt tăiate napolitane.
Siliconul policristalin - cunoscut și sub denumirea de „siliciu multicristalin”, acest tip de celulă fotovoltaică solară este cel mai frecvent. Datorită popularității sale și a unui proces de fabricație mai eficient (care implică siliciu topit), panourile solare care folosesc celule de acest tip sunt adesea cele mai ieftine de cumpărat.
Celule solare cu film subțire
Celule solare subțiri -, cunoscute și sub denumirea de celule fotovoltaice subțiri -, deoarece constau din mai multe straturi de pelicule subțiri de material fotovoltaic care sunt mult mai subțiri decât celulele tipice P - celule solare ale joncțiunii. Aceste celule sunt fabricate folosind materiale precum siliciu amorf, teluride de cadmiu și selenidă de galiu de cupru. Principiile de funcționare ale celulelor solare subțiri - sunt practic identice cu cele ale celulelor bazate pe siliciu convențional -. Cu toate acestea, aranjamentul flexibil al mai multor straturi de material în celulele subțiri - diferă de cel al celulelor de siliciu.
Panourile solare folosind celule solare cu film subțire sunt mai puțin frecvente decât alternativele de siliciu cristalin. Deși tind să fie mai ieftine, performanța lor nu este la fel de bună ca tehnologia C - Si. Un beneficiu al celulelor cu film subțire este faptul că sunt flexibile și, prin urmare, puțin mai durabile.
Cele mai populare materiale din celulele solare cu film subțire sunt următoarele:
Silicon amorf - Acesta este un material popular utilizat pe scară largă pe celulele solare cu film subțire. Folosește aproximativ 1% din siliciu pe care o conține o celulă tradițională de siliciu cristalin, ceea ce o face considerabil mai ieftină.
Telurida de cadmiu - Celulele solare de cadmiu sunt singurul produs cu film subțire care a rivalizat cu performanța celulelor de siliciu monocristalin. Dezavantajul acestui material este că este foarte toxic, provocând îngrijorare cu privire la eliminarea celulelor vechi de cadmiu.
Copper Indium Gallium Selenidă (CIGS) - Aceasta este a treia tehnologie de celule solare cu film subțire subțire. Când comparăm acest lucru cu siliciul cristalin, celulele CIGS pot fi oriunde între 80 și 160 de ori mai subțiri.
Sticlă temperată
Sticla fotovoltaică se referă la sticla folosită pe module fotovoltaice solare, care are valori importante, cum ar fi protejarea bateriilor și transmiterea luminii.
Protecția împotriva deteriorării - Sticla de panou solar temperată servește ca un strat de protecție pentru panourile solare, prevenind factorii de mediu precum vaporii, apa și murdăria să deterioreze celulele fotovoltaice. Sticla de panou solar temperat oferă, de asemenea, o rezistență ridicată, o transmisie excelentă și o reflecție scăzută.
Durabilitate și siguranță - Sticla temperată oferă de până la patru ori mai multă rezistență decât sticla standard. Această rezistență este esențială, deoarece foaia frontală a panoului solar necesită o protecție durabilă împotriva elementelor. Datorită proceselor termice și chimice care produc sticlă temperată, este cunoscută și sub denumirea de sticlă întărită sau de siguranță. Sticla temperată este mai sigură de utilizat, deoarece se spulbește în multe bucăți mai mici atunci când este ruptă, reducând probabilitatea de rănire accidentală.
Eva Film
Acetatul de vinil de etilen (EVA) este un polimer termoplastic care are o transmisie bună a radiațiilor și o degradabilitate scăzută la lumina soarelui. Este utilizat în industria foto - voltaic (PV) ca material de încapsulare pentru celulele solare de siliciu cristalin în fabricarea modulelor PV. Filmele Solar EVA protejează panourile solare pentru mult timp, cu pierderi reduse în performanță.
Foaia de Eva solară este o substanță albă lăptoasă, cauciucată. Când este încălzit, se transformă într -o peliculă de protecție transparentă care sigilează și izolează celulele solare. Folosind un laminator, celulele sunt presate între foile EVA într -un mediu de vid, unde temperaturile ajung până la 150 de grade.
Este important să rețineți că filmul EVA nu este rezistent la UV -, deci este necesar un sticlă frontală pentru ecranarea UV. După laminare, Etilena - foaie de acetat de vinil joacă un rol vital în prevenirea umidității și prafului să intre în panoul solar. Foaia EVA ajută celulele să plutească între sticlă și fișă din spate. Această structură atenuează șocul și vibrațiile, protejând celulele solare și circuitele lor de deteriorarea fizică. De asemenea, împiedică oxigenul și alte gaze să oxideze celulele în timpul generarii normale a puterii, extinzând astfel durata de viață a celulei solare.
Foaie din spate
Partea din spate a unui modul fotovoltaic folosește un film de foi. Fișa din spate este un laminat multistrat fabricat din diverse materiale polimerice și modificatori anorganici. Această structură multistrat permite proprietățile optice, termomecanice, electrice și de barieră ale foii din spate să fie adaptate la cerințele specifice ale modulului fotovoltaic. Ei joacă un rol vital în protejarea lor de condițiile dure și de schimbare a mediului de -a lungul vieții.
Nu toate foile din spate sunt create egale. Pentru a proteja panourile solare timp de peste 25 de ani, acestea trebuie să obțină un echilibru optim de trei proprietăți cheie: rezistența la intemperii, rezistența mecanică și aderența. Aceste proprietăți trebuie să rămână stabile pe toată durata vieții modulului.
Backsheet - Eșecurile conexe pot duce la eșecul catastrofal al panourilor solare, la degradarea severă a puterii și la pericolele grave de siguranță. Impactul poate fi sever, variind de la daune semnificative ale mărcii și reputației la vătămarea corporală.
Fișierele din spate găsite în modulele PV - pot fi clasificate în trei grupuri. Fișele din spate ale primei clase sunt compuse dintr -o singură componentă polimerică majoră, poliamidă (PA), în timp ce BSS din a doua și a treia clase sunt componente multi- și multi {- foi de strat. Fișele de back -uri ale componentelor multi - sunt alcătuite dintr -un strat de miez de polietilen tereftalat (PET). A doua clasă are o structură de strat simetrică, ceea ce înseamnă că există un polimer fluorurat la stratul interior, precum și pe stratul de aer. În schimb, a treia clasă de foi de fundal are o structură asimetrică: un strat de miez PET, un singur strat de acoperire fluorurat (FC) la părțile aeriene și straturi interioare de poliolefine, cum ar fi polietilen (PE), polipropilen (PP).
Cutie de joncțiune
Cutia de joncțiune este atașată la partea din spate a modulului cu adeziv. Funcția sa principală este de a produce energia electrică generată de modulele solare prin cabluri.
Cutia de joncțiune acționează ca un conector, reducând decalajul dintre modulele solare și echipamentele de control, cum ar fi invertoarele. În interiorul casetei de joncțiune, curentul generat de modulele solare este canalizat prin terminale și conectori și apoi direcționat către consumator. Rezistența mecanică și stabilitatea electrică a terminalelor electrice din cutia de joncțiune sunt esențiale pentru funcționarea sigură, fiabilă și lungă - funcționarea modulelor fotovoltaice (PV). Se preconizează că această caracteristică va prelungi perioada de garanție de 25 de ani a produselor fotovoltaice tipice.
Funcțiile de protecție ale cutiei de joncțiune includ trei aspecte: în primul rând, diodele de bypass previn efectele la punctul fierbinte, protejând celulele și modulele; În al doilea rând, un design unic de etanșare oferă impermeabilizare și transmisie; și în al treilea rând, un design unic de disipare a căldurii reduce temperatura de funcționare a cutiei de joncțiune și diodele de bypass, reducând astfel pierderea de energie cauzată de curentul de scurgere în module.
Rezistența la intemperii se referă la capacitatea materialelor precum acoperiri, materiale plastice și produse din cauciuc pentru a rezista rigorilor utilizării în aer liber, cum ar fi daune extinse cauzate de lumina soarelui, căldură, frig, vânt, ploaie și bacterii. Această rezistență se numește rezistență la intemperii.
