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太陽能電池組�
閱讀�3631時間�2021-02-24 13:58:37

    單體太陽電池不能直接做電源使�。作電源必須將若干單體電池串、并�(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件。太陽能電池組件(也叫太陽能電池組件)是太陽能發(fā)電系�(tǒng)中的核心部分,也是太陽能�(fā)電系�(tǒng)中重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。太陽能電池組件的質(zhì)量和成本將直接決定整個系�(tǒng)的質(zhì)量和成本�

特點

    具有光電�(zhuǎn)換效率高,可靠性高;先進的擴散技�(shù),保證片�(nèi)各處�(zhuǎn)換效率的均勻�;確保良好的�(dǎo)電�、可靠的附著力和很好的電極可焊�;高精度的絲�(wǎng)印刷圖形和高平整度,使得電池易于自動焊接和激光切��
    透明電池組件
    1 層壓件組件發(fā)電的主題
    2 鋁合� 保護層壓�,起一定的密封、支撐作�
    3 接線� 保護整個發(fā)電系�(tǒng),起到電流中�(zhuǎn)站的作用。如果組件短�,接線盒自動斷開短路電池�,防止燒壞整個系�(tǒng),接線盒中關(guān)鍵的是二極管的選�,根�(jù)組件�(nèi)電池片的類型不同,對�(yīng)的二極管也不相同�
    4 硅膠 密封作用,用來密封組件與鋁合金邊�、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠,我國國�(nèi)普遍使用硅膠,工藝簡�,方便,易操�,而且成本很低�
    層壓件結(jié)�(gòu)(按照工藝順序)
    1 鋼化玻璃 其作用為保護�(fā)電主體(電池片),透光率的選用是有要求的:1)透光率必須高(一�91%以上��2)超白鋼化處�
    2 EVA 用來粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(如電池片),透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽�,暴露在空氣中的EVA易老化�(fā)黃,從而影響組件的透光�,從而影響組件的�(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量外,組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的,如EVA膠黏度不達標(biāo),EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠,都會引起EVA提早老化,影響組件壽命�
    3 �(fā)電主� 主要作用就是�(fā)�,發(fā)電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池�,兩者各有優(yōu)�。晶體硅太陽能電池片,�(shè)備成本相對較�,但消耗及電池片成本很高,光電�(zhuǎn)換效率也�,在室外陽光下發(fā)電比較適宜;薄膜太陽能電�,相對設(shè)備成本較高,但消耗和電池成本很低,光電轉(zhuǎn)化效率相對晶體硅電池片低,但弱光效應(yīng)非常�,在普通燈光下也能�(fā)�,如計算器上的太陽能電池�
    4 背板 作用,密�、絕�、防水(一般都用TPT、TPE等)材質(zhì)必須耐老化,組件廠家一般都�(zhì)�25�,鋼化玻�,鋁合金一般都沒問�,關(guān)鍵就在于背板和硅膠是否能達到要求�

種類

    �1)單晶硅太陽能電�
    單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為17%左右,高的達�24%,這是所有種類的太陽能電池中光電�(zhuǎn)換效率高�,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使�。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝,因此其堅固耐用,大部分廠商一般都是提�25年的�(zhì)量保��
    單晶柔性太陽能組件:可彎曲太陽能組件也稱柔性組�,所謂柔性,是指該電池板可折�。折彎角度可�30�。單體太陽電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、并�(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件。太陽能電池組件(也叫太陽能電池板)是太陽能�(fā)電系�(tǒng)中的核心部分,也是太陽能�(fā)電系�(tǒng)中重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作�
    �2)多晶硅太陽能電�
    多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不�,但是多晶硅太陽能電池的光電�(zhuǎn)換效率則要降低不�,其光電�(zhuǎn)換效率約15%左右。從制作成本上來�,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,材料制造簡�,節(jié)約電�,總的生�(chǎn)成本較低,因此得到大量發(fā)�。此�,多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來�,單晶硅太陽能電池還略好�
    �3)非晶硅太陽能電�
    非晶硅太陽電池是1976年出�(xiàn)的新型薄膜式太陽電池,它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不�,工藝過程大大簡�,硅材料消耗很�,電耗更�,它的主要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)�。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏�,國際先進水平為10%左右,且不夠�(wěn)定,隨著時間的延�,其�(zhuǎn)換效率衰減�

基本要求

    1、能夠提供足夠的機械強度,使太陽能電池組件能�(jīng)受運�、安裝和使用過程中發(fā)生的沖擊、震動等�(chǎn)生的�(yīng)�,能夠經(jīng)受住冰雹的單擊力�
    2、具有良好的密封性,能夠防風(fēng)、防水、隔絕大氣條件下對太陽能電池片的腐蝕�
    3、具有良好的電絕緣性能�
    4、抗紫外線能力強�
    5、工作電壓和輸出功率按不同的要求�(shè)計,可以提供多種接線方式,滿足不同的電壓、電流和功率輸出要求�
    6、因太陽能電池片�、并�(lián)組合引起的效率損�??�
    7、太陽能電池片連接可靠�
    8、工作壽命長,要求太陽能電池組件在自然條件下能夠使用20年以上;
    9、在滿足前述條件�,封裝成本盡可能��
    技�(shù)特性及安裝要求
    太陽能電池方陣由一個或多個太陽能電池組件�(gòu)�。如果組件不止一�,組件的電流和電壓應(yīng)基本一�,以減少�、并�(lián)組合損失�
    依據(jù)�(dāng)?shù)氐奶柲茌椛鋮?shù)和負載特性,確定太陽能電池方陣的總功�;依據(jù)所�(shè)計系�(tǒng)電壓電流要求,確定太陽能電池方陣串并�(lián)的組件數(shù)��
    太陽能電池方陣支架用于支撐太陽能電池組件。太陽能電池方陣的結(jié)�(gòu)�(shè)計要保證組件與支架的連接牢固可靠,并能很方便地更換太陽能電池組件。太陽能電池方陣及支架必須能夠抵�120 km/h的風(fēng)力而不被損��
    支架可以是傾角可�(diào)節(jié)的,或是安裝在一個固定的角度,以使太陽能電池方陣在設(shè)計月份中(即平均日輻射量差的月�)能夠獲得大的�(fā)電量�
    所有方陣的緊固件必須有足夠的強�,以便將太陽能電池組件可靠地固定在方陣支架上。太陽能電池方陣可以安裝在屋頂上·但方陣支架必須與建筑物的主體�(jié)�(gòu)相連接,而不能連接在屋頂材料上�
    對于地面安裝的太陽能電池方陣,太陽能電池組件與地面之間的小間距要�0.3 m以上。立柱的底部必須牢固地連接在基�(chǔ)上,以便能夠承受太陽能電池方陣的重量并能承受�(shè)計風(fēng)��
    對于便攜式小功率電源,太陽能電池板應(yīng)帶有支架,使之安放可靠�

功率計算

    太陽能交流發(fā)電系�(tǒng)是由太陽電池組件、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組�;太陽能直流�(fā)電系�(tǒng)則不包括逆變�。為了使太陽能發(fā)電系�(tǒng)能為負載提供足夠的電�,就要根�(jù)用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使�6個小時為例,介紹一下計算方法:
    1.首先�(yīng)計算出每天消耗的瓦時�(shù)(包括逆變器的損�):若逆變器的�(zhuǎn)換效率為90%,則�(dāng)輸出功率�100W時,則實際需要輸出功率應(yīng)�100W/90%=111W;若按每天使�5小時,則耗電量為111W*5小時=555Wh�
    2.計算太陽能電池組件:按每日有效日照時間為6小時計算,再考慮到充電效率和充電過程中的損�,太陽能電池組件的輸出功率應(yīng)�555Wh/6h/70%=130W。其�70%是充電過程中,太陽能電池組件的實際使用功��

�(yīng)用領(lǐng)�

    一、用戶太陽能電源
    �1)小型電�10-100W不等,用于邊遠無電地區(qū)如高�、海�、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用�,如照明、電�、收錄機等;
    �2�3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)�(fā)電系�(tǒng);(3)光伏水泵:解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌��
    �、交通領(lǐng)�
    如航�(biāo)�、交�/鐵路信號燈、交通警�/�(biāo)志燈、宇翔路�、高空障礙燈、高速公�/鐵路無線電話�、無人值守道班供電��
    �、通訊/通信�(lǐng)�
    太陽能無人值守微波中繼�、光纜維護站、廣�/通訊/尋呼電源系統(tǒng);農(nóng)村載波電話光伏系�(tǒng)、小型通信�、士兵GPS供電��
    �、石�、海�、氣象領(lǐng)�
    石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系�(tǒng)、石油鉆井平臺生活及�(yīng)急電�、海洋檢測設(shè)�、氣�/水文觀測設(shè)備等�
    �、家庭燈具電�
    如庭院燈、路�、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈��
    �、光伏電�
    10KW-50MW獨立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補電站、各種大型停車廠充電站等�
    �、太陽能建筑
    將太陽能�(fā)電與建筑材料相結(jié)合,使得未來的大型建筑實�(xiàn)電力自給,是未來一大發(fā)展方��
    �、其他領(lǐng)域包�
    �1)與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設(shè)�、汽車空�(diào)、換氣扇、冷飲箱��
    �2)太陽能制氫加燃料電池的再生�(fā)電系�(tǒng)�
    �3)海水淡化設(shè)備供�;(4)衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等�

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