Як правило, модуль сонячної батареї складається з п’яти шарів зверху вниз, включаючи фотоелектричне скло, пакувальну клейку плівку, елементний чіп, пакувальну клейку плівку та задню панель:
（1） Фотоелектричне скло
Через низьку механічну міцність одного сонячного фотоелектричного елемента його легко зламати;Волога та корозійний газ у повітрі поступово окислюють та іржавіють електрод і не можуть витримувати суворі умови зовнішньої роботи;У той же час робоча напруга окремих фотоелектричних елементів зазвичай мала, що важко задовольнити потреби загального електричного обладнання.Таким чином, сонячні батареї зазвичай герметизуються між пакувальною панеллю та задньою платою за допомогою плівки EVA, щоб утворити неподільний фотоелектричний модуль з упаковкою та внутрішнім з’єднанням, який може незалежно видавати вихідний сигнал постійного струму.Кілька фотоелектричних модулів, інверторів та інших електричних аксесуарів складають фотоелектричну систему виробництва електроенергії.
Після нанесення покриття на фотоелектричне скло, що покриває фотоелектричний модуль, воно може забезпечити більш високу пропускну здатність світла, щоб сонячна батарея могла генерувати більше електроенергії;У той же час загартоване фотоелектричне скло має вищу міцність, завдяки чому сонячні батареї можуть витримувати більший тиск вітру та більшу різницю денних температур.Тому фотоелектричне скло є одним із незамінних аксесуарів фотоелектричних модулів.
Фотоелектричні елементи в основному поділяються на кристалічні кремнієві елементи та тонкоплівкові елементи.Фотоелектричне скло, що використовується для кристалічних кремнієвих елементів, в основному використовує метод каландрування, а фотоелектричне скло, що використовується для тонкоплівкових елементів, в основному використовує метод флоатування.
（2） Ущільнювальна клейка плівка (EVA)
Клейка плівка для упаковки сонячних батарей розташована в середині модуля сонячних батарей, яка огортає лист клітини та прикріплена до скла та задньої панелі.Основні функції клейкої плівки для упаковки сонячних елементів включають: забезпечення структурної підтримки обладнання лінії сонячних елементів, забезпечення максимального оптичного зв’язку між елементом і сонячним випромінюванням, фізичну ізоляцію елемента та лінії та проведення тепла, що виділяється елементом, і т. д. Таким чином, пакувальна плівка повинна мати високий бар’єр для водяної пари, високу пропускну здатність видимого світла, високий питомий об’ємний опір, стійкість до атмосферних впливів і ефективність захисту від ПІД.
В даний час клейка плівка EVA є найбільш широко використовуваним матеріалом клейкої плівки для упаковки сонячних елементів.Станом на 2018 рік його частка на ринку становить близько 90%.Він має більш ніж 20-річну історію застосування, зі збалансованою продуктивністю продукту та високою ціною.Клейка плівка POE є ще одним широко використовуваним матеріалом клейкої плівки для фотоелектричної упаковки.Станом на 2018 рік його частка на ринку становить близько 9% 5. Цей продукт є сополімером етилену октену, який можна використовувати для упаковки сонячних одинарних і подвійних скляних модулів, особливо в подвійних скляних модулях.Клейка плівка POE має чудові характеристики, такі як висока паронепроникність, висока пропускна здатність видимого світла, високий питомий об’ємний опір, відмінна стійкість до атмосферних впливів і довгострокова ефективність проти PID.Крім того, унікальні високі показники відбиття цього продукту можуть покращити ефективне використання сонячного світла для модуля, допомогти збільшити потужність модуля та вирішити проблему переливання білої клейкої плівки після ламінування модуля.
（3） Мікросхема акумулятора
Кремнієвий сонячний елемент є типовим двотермінальним пристроєм.Два термінали розташовані відповідно на поверхні прийому світла та поверхні підсвічування кремнієвого чіпа.
Принцип фотоелектричної генерації електроенергії: коли фотон світить на метал, його енергія може бути повністю поглинена електроном у металі.Енергія, поглинена електроном, достатньо велика, щоб подолати кулонівську силу всередині атома металу та виконати роботу, вийти з поверхні металу та стати фотоелектроном.Атом кремнію має чотири зовнішні електрони.Якщо чистий кремній легувати атомами з п'ятьма зовнішніми електронами, такими як атоми фосфору, він стає напівпровідником N-типу;Якщо чистий кремній легувати атомами з трьома зовнішніми електронами, такими як атоми бору, утворюється напівпровідник Р-типу.Коли тип P і тип N поєднуються, контактна поверхня утворює різницю потенціалів і перетворюється на сонячний елемент.Коли сонячне світло потрапляє на PN-перехід, струм тече від сторони P-типу до сторони N-типу, утворюючи струм.
Відповідно до різних матеріалів, які використовуються, сонячні батареї можна розділити на три категорії: перша категорія — сонячні батареї з кристалічного кремнію, включаючи монокристалічний кремній і полікристалічний кремній.Їх дослідження та розробки та ринкове застосування є відносно глибокими, а їх ефективність фотоелектричного перетворення висока, займаючи основну частку ринку поточного чіпа акумулятора;Друга категорія - це тонкоплівкові сонячні елементи, включаючи плівки на основі кремнію, сполуки та органічні матеріали.Однак через дефіцит або токсичність сировини, низьку ефективність перетворення, погану стабільність та інші недоліки вони рідко використовуються на ринку;Третя категорія — це нові сонячні батареї, включаючи ламіновані сонячні батареї, які зараз знаходяться на стадії досліджень і розробок, і технологія ще не є зрілою.
Основною сировиною для сонячних елементів є полікремній (з якого можна виготовляти монокристалічні кремнієві стрижні, злитки полікремнію тощо).Процес виробництва в основному включає: очищення та флокування, дифузію, травлення країв, дефосфороване кремнієве скло, PECVD, трафаретний друк, спікання, тестування тощо.
Тут розширено різницю та взаємозв’язок між монокристалом і полікристалічною фотоелектричною панеллю
Монокристал і полікристал — це два технічні шляхи сонячної енергії кристалічного кремнію.Якщо монокристал порівнювати з цілим каменем, то полікристалічний - це камінь, виготовлений із щебеню.Завдяки різним фізичним властивостям ефективність фотоелектричного перетворення монокристала вища, ніж полікристала, але вартість полікристала відносно низька.
Ефективність фотоелектричного перетворення монокристалічних кремнієвих сонячних елементів становить близько 18%, а найвища – 24%.Це найвища ефективність фотоелектричного перетворення з усіх видів сонячних елементів, але вартість виробництва висока.Оскільки монокристалічний кремній зазвичай упаковується із загартованого скла та водонепроникної смоли, він міцний і має термін служби 25 років.
Процес виробництва сонячних елементів з полікристалічного кремнію подібний до процесу виробництва сонячних елементів із монокристалічного кремнію, але ефективність фотоелектричного перетворення полікристалічних кремнієвих сонячних елементів має бути значно знижена, а ефективність фотоелектричного перетворення становить близько 16%.З точки зору вартості виробництва, він дешевший, ніж монокристалічні кремнієві сонячні батареї.Матеріали прості у виготовленні, економія електроенергії, а загальна вартість виробництва низька.
Зв'язок між монокристалом і полікристалом: полікристал - це монокристал з дефектами.
Із зростанням кількості онлайн-торгів без субсидій і дедалі більшою нестачею земельних ресурсів, які можна встановити, зростає попит на ефективні продукти на світовому ринку.Увага інвесторів також переключилася з попереднього пориву на першоджерело, тобто продуктивність виробництва електроенергії та довгострокову надійність самого проекту, що є запорукою майбутніх доходів електростанції.На даному етапі полікристалічна технологія все ще має переваги у вартості, але її ефективність відносно низька.
Існує багато причин повільного розвитку полікристалічної технології: з одного боку, вартість досліджень і розробок залишається високою, що призводить до високої вартості виробництва нових процесів.З іншого боку, ціна обладнання надзвичайно висока.Однак, незважаючи на те, що ефективність виробництва електроенергії та продуктивність ефективних монокристалів знаходяться поза межами досяжності полікристалів і звичайних монокристалів, деякі клієнти, чутливі до ціни, все одно будуть «нездатні конкурувати» при виборі.
В даний час ефективна монокристалічна технологія досягла хорошого балансу між продуктивністю та вартістю.Обсяг продажів монокристалів зайняв лідируючі позиції на ринку.
（4） Задня панель
Сонячна об’ємна плата — це фотоелектричний пакувальний матеріал, розташований на задній частині модуля сонячної батареї.Він в основному використовується для захисту модуля сонячних батарей у зовнішньому середовищі, протистояння корозії факторів навколишнього середовища, таких як світло, вологість і тепло, на пакувальній плівці, чіпах елементів та інших матеріалах, а також відіграє роль захисту ізоляції від атмосферних впливів.Оскільки об’єднавча плата розташована на самому зовнішньому шарі на задній панелі фотоелектричного модуля та безпосередньо контактує із зовнішнім середовищем, вона повинна мати відмінну стійкість до високих і низьких температур, стійкість до ультрафіолетового випромінювання, стійкість до старіння в навколишньому середовищі, бар’єр для водяної пари, електричну ізоляцію та інше. властивості, що відповідають 25-річному терміну служби модуля сонячних батарей.У зв’язку з постійним підвищенням вимог до ефективності виробництва електроенергії в фотоелектричній промисловості деякі високоефективні сонячні об’єднувальні продукти також мають високу світловідбивну здатність для підвищення ефективності фотоелектричного перетворення сонячних модулів.
Відповідно до класифікації матеріалів об’ємну плату в основному поділяють на органічні полімери та неорганічні речовини.Сонячна панель зазвичай відноситься до органічних полімерів, а до неорганічних речовин в основному відноситься скло.Відповідно до виробничого процесу, в основному є композитний тип, тип покриття та тип коекструзії.В даний час на композитну об’єднавчу плату припадає понад 78% ринку об’єднавчої плати.Завдяки зростаючому застосуванню подвійних скляних компонентів частка ринку скляної об’єднавчої плати перевищує 12%, а об’єднавчої плати з покриттям та інших структурних об’єднаних плат – близько 10%.
Сировина сонячної об’єднавчої плати в основному включає ПЕТ-основну плівку, фторовий матеріал і клей.Основна ПЕТ плівка в основному забезпечує ізоляцію та механічні властивості, але її атмосферостійкість відносно низька;Фторвмісні матеріали в основному поділяються на дві форми: фторовмісна плівка та фторвмісна смола, які забезпечують ізоляцію, стійкість до атмосферних впливів і бар’єрні властивості;Клей в основному складається з синтетичної смоли, затверджувача, функціональних добавок та інших хімічних речовин.Він використовується для склеювання ПЕТ-плівки та плівки з фтором у композитній задній платі.В даний час об’ємні панелі високоякісних модулів сонячних батарей в основному використовують фтористі матеріали для захисту ПЕТ-плівки.Єдина відмінність полягає в тому, що форма і склад використовуваних фтористих матеріалів різні.Фторний матеріал наклеєний на ПЕТ-основну плівку за допомогою адгезиву у вигляді фторової плівки, яка є композитною задньою платою;Він наноситься безпосередньо на ПЕТ-основну плівку у формі фторвмісної смоли за допомогою спеціального процесу, який називається об’ємною платою з покриттям.
Загалом, композиційна об’єднувальна плата має чудові повні характеристики завдяки цілісності фторсодержащей плівки;Задня панель з покриттям має цінову перевагу через низьку вартість матеріалу.
Основні типи композитної об'єднавчої плати
Залежно від вмісту фтору композитну сонячну об’ємну плату можна розділити на двосторонню об’єднавчу панель з фторною плівкою, односторонню об’єднавчу плату з фторовою плівкою та об’єднавчу плату без фтору.Завдяки відповідній стійкості до погодних умов та іншим характеристикам вони підходять для різних середовищ.Загалом, стійкість до атмосферних впливів навколишнього середовища супроводжується двосторонньою об’єднавчою платою з плівкою фтору, односторонньою об’єднавчою платою з плівкою фтору та об’єднавчою платою без фтору, і ціна на них зазвичай знижується, у свою чергу.
Примітка: (1) Плівка ПВФ (монофторована смола) екструдована з сополімеру ПВФ.Цей процес формування забезпечує компактність декоративного шару ПВФ і відсутність таких дефектів, як точкові отвори та тріщини, які часто виникають під час напилення покриття ПВДФ (дифторована смола) або покриття валиком.Таким чином, ізоляція декоративного шару плівки ПВФ перевершує покриття ПВДФ.Плівковий матеріал ПВФ можна використовувати в місцях з гіршим корозійним середовищем;
(2) У процесі виробництва плівки PVF екструзійне розташування молекулярної решітки вздовж поздовжнього та поперечного напрямків значно посилює її фізичну міцність, тому плівка PVF має більшу міцність;
(3) плівка PVF має більшу зносостійкість і довший термін служби;
(4) Поверхня екструдованої ПВФ плівки є гладкою та делікатною, без смуг, апельсинової кірки, мікрозморшок та інших дефектів, утворених на поверхні під час нанесення валиком або розпиленням.
Застосовні сценарії
Завдяки чудовій стійкості до погодних умов двостороння композитна об’ємна плата із фторованої плівки може витримувати суворі умови, такі як холод, висока температура, вітер і пісок, дощ тощо, і зазвичай широко використовується в плато, пустелі, Гобі та інших регіонах;Одностороння композитна об’єднавча плата з фтористою плівкою є дешевим продуктом двосторонньої композитної об’єднавчої плати з фтороподібною плівкою.Порівняно з двосторонньою композитною обкладинкою з плівки фтору, її внутрішній шар має слабку стійкість до ультрафіолетового випромінювання та розсіювання тепла, що в основному стосується дахів і місць із помірним ультрафіолетовим випромінюванням.
6、 PV інвертор
У процесі виробництва сонячної фотоелектричної енергії фотоелектричні батареї виробляють електроенергію постійного струму, але багато навантажень потребують змінного струму.Система живлення постійного струму має великі обмеження, що не зручно для трансформації напруги, а також обмежений обсяг застосування навантаження.За винятком спеціальних електричних навантажень, інвертори потрібні для перетворення постійного струму на змінний.Фотоелектричний інвертор є серцем сонячної фотоелектричної системи виробництва електроенергії.Він перетворює електроенергію постійного струму, що генерується фотоелектричною системою виробництва електроенергії, в енергію змінного струму, необхідну для життя, за допомогою технології електронного перетворення енергії, і є одним із найважливіших основних компонентів фотоелектричної електростанції.
Час публікації: 26 грудня 2022 р