Módulo de células solares

Xeralmente, o módulo de células solares componse de cinco capas de arriba a abaixo, incluíndo vidro fotovoltaico, película adhesiva de embalaxe, chip celular, película adhesiva de embalaxe e placa posterior:

（1） Vidro fotovoltaico

Debido á escasa resistencia mecánica da única célula solar fotovoltaica, é fácil de romper;A humidade e o gas corrosivo do aire oxidaranse e oxidarán gradualmente o electrodo, e non poden soportar as duras condicións do traballo ao aire libre;Ao mesmo tempo, a tensión de traballo das células fotovoltaicas únicas adoita ser pequena, o que é difícil de satisfacer as necesidades dos equipos eléctricos xerais.Polo tanto, as células solares adoitan estar seladas entre un panel de embalaxe e unha placa posterior mediante película EVA para formar un módulo fotovoltaico indivisible con embalaxe e conexión interna que pode proporcionar saída de CC de forma independente.Varios módulos fotovoltaicos, inversores e outros accesorios eléctricos constitúen o sistema de xeración de enerxía fotovoltaica.

Despois de que o vidro fotovoltaico que cobre o módulo fotovoltaico estea revestido, pode garantir unha maior transmitancia da luz, polo que a célula solar pode xerar máis electricidade;Ao mesmo tempo, o vidro fotovoltaico endurecido ten unha maior resistencia, o que pode facer que as células solares resistan unha maior presión do vento e unha maior diferenza de temperatura diurna.Polo tanto, o vidro fotovoltaico é un dos accesorios indispensables dos módulos fotovoltaicos.

As células fotovoltaicas divídense principalmente en células de silicio cristalino e células de película fina.O vidro fotovoltaico usado para as células de silicio cristalino adopta principalmente o método de calandrado, e o vidro fotovoltaico usado para as células de película fina adopta principalmente o método de flotación.

（2） Película adhesiva de selado (EVA)

A película adhesiva de envasado da célula solar está situada no medio do módulo da célula solar, que envolve a folla da célula e está unida ao vidro e á placa posterior.As principais funcións da película adhesiva de envasado de células solares inclúen: proporcionar soporte estrutural ao equipo da liña de células solares, proporcionar o máximo acoplamento óptico entre a célula e a radiación solar, illar fisicamente a célula e a liña e conducir a calor xerada pola célula, etc. Polo tanto, os produtos de película de embalaxe deben ter unha alta barreira de vapor de auga, alta transmisión de luz visible, resistividade de gran volume, resistencia á intemperie e rendemento anti PID.

Na actualidade, a película adhesiva EVA é o material de película adhesivo máis utilizado para envases de células solares.A partir de 2018, a súa cota de mercado é de aproximadamente o 90%.Ten máis de 20 anos de historial de aplicacións, cun rendemento equilibrado do produto e un alto custo.A película adhesiva POE é outro material de película adhesiva de envases fotovoltaicos moi utilizado.A partir de 2018, a súa cota de mercado é de aproximadamente o 9% 5. Este produto é un copolímero de etileno octeno, que se pode usar para envasar módulos de vidro único solar e dobre vidro, especialmente en módulos de vidro dobre.A película adhesiva POE ten excelentes características, como unha alta taxa de barreira de vapor de auga, alta transmisión de luz visible, alta resistividade de volume, excelente resistencia á intemperie e rendemento anti PID a longo prazo.Ademais, o alto rendemento reflectante único deste produto pode mellorar a utilización efectiva da luz solar para o módulo, axudar a aumentar a potencia do módulo e pode resolver o problema do desbordamento da película adhesiva branca despois da laminación do módulo.

(3) Chip de batería

A célula solar de silicio é un dispositivo típico de dous terminais.Os dous terminais están respectivamente na superficie de recepción de luz e na superficie de retroiluminación do chip de silicio.

O principio da xeración de enerxía fotovoltaica: cando un fotón brilla sobre un metal, a súa enerxía pode ser totalmente absorbida por un electrón do metal.A enerxía absorbida polo electrón é o suficientemente grande como para superar a forza de Coulomb dentro do átomo metálico e facer traballo, escapar da superficie metálica e converterse nun fotoelectrón.O átomo de silicio ten catro electróns externos.Se o silicio puro se dopa con átomos con cinco electróns exteriores, como os de fósforo, convértese nun semicondutor tipo N;Se o silicio puro se dopa con átomos con tres electróns externos, como os de boro, fórmase un semicondutor de tipo P.Cando se combinan o tipo P e o tipo N, a superficie de contacto formará unha diferenza de potencial e converterase nunha célula solar.Cando a luz solar incide na unión PN, a corrente flúe do lado do tipo P ao lado do tipo N, formando unha corrente.

Segundo os diferentes materiais utilizados, as células solares pódense dividir en tres categorías: a primeira categoría son as células solares de silicio cristalino, incluíndo silicio monocristalino e silicio policristalino.A súa investigación e desenvolvemento e aplicación no mercado son relativamente profundas e a súa eficiencia de conversión fotoeléctrica é alta, ocupando a principal cota de mercado do chip de batería actual;A segunda categoría son as células solares de película fina, incluíndo películas a base de silicio, compostos e materiais orgánicos.Non obstante, debido á escaseza ou toxicidade das materias primas, a baixa eficiencia de conversión, a escasa estabilidade e outras deficiencias, raramente se usan no mercado;A terceira categoría son as novas células solares, incluídas as células solares laminadas, que están actualmente en fase de investigación e desenvolvemento e a tecnoloxía aínda non está madura.

As principais materias primas das células solares son o polisilicio (que pode producir varillas de silicio monocristalino, lingotes de polisilicio, etc.).O proceso de produción inclúe principalmente: limpeza e flocado, difusión, gravado de bordos, vidro de silicio desfosforizado, PECVD, serigrafía, sinterización, probas, etc.

A diferenza e relación entre o panel fotovoltaico monocristalino e o policristalino amplíanse aquí

O monocristalino e o policristalino son dúas vías técnicas de enerxía solar de silicio cristalino.Se o cristal único se compara cunha pedra completa, o policristalino é unha pedra feita de pedras trituradas.Debido ás diferentes propiedades físicas, a eficiencia de conversión fotoeléctrica do monocristal é maior que a do policristal, pero o custo do policristal é relativamente baixo.

A eficiencia de conversión fotoeléctrica das células solares de silicio monocristalino é dun 18%, e a máis alta é do 24%.Esta é a eficiencia de conversión fotoeléctrica máis alta de todo tipo de células solares, pero o custo de produción é alto.Debido a que o silicio monocristalino xeralmente está empaquetado con vidro temperado e resina impermeable, é duradeiro e ten unha vida útil de 25 anos.

O proceso de produción de células solares de silicio policristalino é semellante ao das células solares de silicio monocristalino, pero a eficiencia de conversión fotoeléctrica das células solares de silicio policristalino debe reducirse moito e a súa eficiencia de conversión fotoeléctrica é de aproximadamente un 16%.En termos de custo de produción, é máis barato que as células solares de silicio monocristalino.Os materiais son fáciles de fabricar, aforrando o consumo de enerxía e o custo total de produción é baixo.

Relación entre o monocristal e o policristal: o policrista é un monocristal con defectos.

Co aumento das licitacións en liña sen subvencións e a crecente escaseza de recursos terrestres instalables, a demanda de produtos eficientes no mercado global está a aumentar.A atención dos investimentos tamén cambiou da carreira anterior á fonte orixinal, é dicir, o rendemento de xeración de enerxía e a fiabilidade a longo prazo do proxecto en si, que é a clave para os ingresos futuros da central eléctrica.Nesta fase, a tecnoloxía policristalina aínda ten vantaxes de custo, pero a súa eficiencia é relativamente baixa.

Hai moitas razóns para o lento crecemento da tecnoloxía policristalina: por unha banda, o custo de investigación e desenvolvemento segue sendo elevado, o que leva ao alto custo de fabricación dos novos procesos.Por outra banda, o prezo do equipamento é moi caro.Non obstante, aínda que a eficiencia de xeración de enerxía e o rendemento dos cristais únicos eficientes están fóra do alcance dos policristais e dos cristais simples ordinarios, algúns clientes sensibles ao prezo aínda non poderán competir ao elixir.

Na actualidade, a eficiente tecnoloxía de cristal único conseguiu un bo equilibrio entre rendemento e custo.O volume de vendas de cristal único ocupou unha posición de liderado no mercado.

（4） Placa posterior

A placa posterior solar é un material de embalaxe fotovoltaico situado na parte traseira do módulo da célula solar.Úsase principalmente para protexer o módulo de células solares no ambiente exterior, resistir a corrosión de factores ambientais como a luz, a humidade e a calor na película de embalaxe, chips de células e outros materiais e desempeñar un papel de protección de illamento resistente á intemperie.Dado que o backplane está situado na capa máis externa na parte traseira do módulo fotovoltaico e entra directamente en contacto co ambiente externo, debe ter unha excelente resistencia a altas e baixas temperaturas, resistencia á radiación ultravioleta, resistencia ao envellecemento ambiental, barreira de vapor de auga, illamento eléctrico e outros. propiedades para cumprir os 25 anos de vida útil do módulo de células solares.Coa mellora continua dos requisitos de eficiencia de xeración de enerxía da industria fotovoltaica, algúns produtos de panel posterior solar de alto rendemento tamén teñen unha alta reflectividade da luz para mellorar a eficiencia de conversión fotoeléctrica dos módulos solares.

Segundo a clasificación dos materiais, o plano posterior divídese principalmente en polímeros orgánicos e substancias inorgánicas.A placa posterior solar refírese xeralmente a polímeros orgánicos, e as substancias inorgánicas son principalmente vidro.Segundo o proceso de produción, hai principalmente tipo composto, tipo de revestimento e tipo de coextrusión.Na actualidade, o backplane composto representa máis do 78% do mercado de backplane.Debido á crecente aplicación de compoñentes de dobre vidro, a cota de mercado do backplane de vidro supera o 12% e a do backplane revestido e outros backplanes estruturais é de aproximadamente o 10%.

As materias primas do backplane solar inclúen principalmente película base de PET, material de flúor e adhesivo.A película base de PET proporciona principalmente propiedades mecánicas e de illamento, pero a súa resistencia á intemperie é relativamente pobre;Os materiais de flúor divídense principalmente en dúas formas: película de flúor e resina que contén flúor, que proporcionan illamento, resistencia á intemperie e propiedade de barreira;O adhesivo está composto principalmente por resina sintética, axente de curado, aditivos funcionais e outros produtos químicos.Utilízase para unir a película base de PET e a película de flúor na placa posterior composta.Na actualidade, as placas traseiras dos módulos de células solares de alta calidade usan basicamente materiais de flúor para protexer a película base de PET.A única diferenza é que a forma e composición dos materiais fluorados utilizados son diferentes.O material de flúor está composto na película base de PET mediante un adhesivo en forma de película de flúor, que é unha placa posterior composta;Está revestido directamente sobre unha película base de PET en forma de resina que contén flúor mediante un proceso especial, que se denomina placa posterior revestida.

En xeral, o backplane composto ten un rendemento global superior debido á integridade da súa película de flúor;O backplane revestido ten unha vantaxe de prezo debido ao seu baixo custo de material.

Principais tipos de backplane composto

O backplane solar composto pódese dividir en plano posterior de película de flúor de dobre cara, plano posterior de película de flúor dunha soa cara e plano posterior sen flúor segundo o contido de flúor.Pola súa respectiva resistencia á intemperie e outras características, son axeitados para diferentes ambientes.En xeral, a resistencia á intemperie ao medio ambiente é seguida da placa posterior de película de flúor de dúas caras, unha placa posterior de película de flúor dunha soa cara e unha placa posterior sen flúor, e os seus prezos xeralmente diminúen á súa vez.

Nota: (1) A película de PVF (resina monofluorada) extrúese a partir do copolímero de PVF.Este proceso de formación garante que a capa decorativa de PVF sexa compacta e libre de defectos como buratos e fendas que adoitan ocorrer durante a pulverización de revestimento de PVDF (resina difluorada) ou o revestimento de rolos.Polo tanto, o illamento da capa decorativa de película PVF é superior ao revestimento de PVDF.O material de recubrimento de película PVF pódese usar en lugares con peor ambiente de corrosión;

(2) No proceso de fabricación de películas PVF, a disposición de extrusión da rede molecular ao longo das direccións lonxitudinal e transversal fortalece moito a súa resistencia física, polo que a película PVF ten unha maior dureza;

(3) A película PVF ten unha maior resistencia ao desgaste e unha maior vida útil;

(4) A superficie da película PVF extruída é lisa e delicada, libre de raias, casca de laranxa, microengurras e outros defectos producidos na superficie durante o revestimento do rolo ou a pulverización.

Escenarios aplicables

Debido á súa superior resistencia á intemperie, a placa posterior composta de película de flúor de dobre cara pode soportar ambientes severos como frío, altas temperaturas, vento e area, choiva, etc., e adoita ser amplamente utilizada en mesetas, desertos, Gobi e outras rexións;A placa posterior composta de película de flúor dunha soa cara é un produto de redución de custos da placa posterior composta de película de flúor de dúas caras.En comparación coa placa posterior composta de película de flúor de dobre cara, a súa capa interior ten unha escasa resistencia aos ultravioletas e a disipación de calor, que é aplicable principalmente a tellados e áreas con radiación ultravioleta moderada.

6, inversor fotovoltaico

No proceso de xeración de enerxía solar fotovoltaica, a enerxía xerada polas matrices fotovoltaicas é enerxía de CC, pero moitas cargas necesitan enerxía de CA.O sistema de alimentación de CC ten grandes limitacións, o que non é conveniente para a transformación de tensión, e o ámbito de aplicación de carga tamén é limitado.Excepto para cargas eléctricas especiais, os inversores son necesarios para converter a enerxía de CC en enerxía de CA.O inversor fotovoltaico é o corazón do sistema de xeración de enerxía solar fotovoltaica.Convértese a enerxía de CC xerada polo sistema de xeración de enerxía fotovoltaica na enerxía de CA que require a vida mediante a tecnoloxía de conversión electrónica de enerxía, e é un dos compoñentes fundamentais máis importantes da central fotovoltaica.