基本介紹
由於沒有活動的部分,故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手錶及計算機提供能源,較複雜的光伏系統可為房屋提供照明,並為電網供電。 光伏板組件可以製成不同形狀,而組件又可連線,以產生更多電力。天台及建築物表面均會使用光伏板組件,甚至被用作窗戶、天窗或遮蔽裝置的一部分,這些光伏設施通常被稱為附設於建築物的光伏系統。
太陽能電池片
單晶矽太陽能電池
單晶矽太陽能電池的光電轉換效率為15%左右,最高的達到24%,這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的,但製作成本很大,以致於它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由於單晶矽一般採用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝,因此其堅固耐用,使用壽命一般可達15年,最高可達25年。
多晶矽太陽能電池
多晶矽太陽電池的製作工藝與單晶矽太陽電池差不多,但是多晶矽太陽能電池的光電轉換效率則要降低不少,其光電轉換效率約12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶矽太陽能電池)。 從製作成本上來講,比單晶矽太陽能電池要便宜一些,材料製造簡便,節約電耗,總的生產成本較低,因此得到大量發展。此外,多晶矽太陽能電池的使用壽命也要比單晶矽太陽能電池短。從性能價格比來講,單晶矽太陽能電池還略好。
非晶矽太陽能電池
非晶矽太陽電池是1976年出現的新型薄膜式太陽電池,它與單晶矽和多晶矽太陽電池的製作方法完全不同,工藝過程大大簡化,矽材料消耗很少,電耗更低,它的主要優點是在弱光條件也能發電。但非晶矽太陽電池存在的主要問題是光電轉換效率偏低,國際先進水平為10%左右,且不夠穩定,隨著時間的延長,其轉換效率衰減。
多元化合物太陽電池
多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導體材料製成的太陽電池。各國研究的品種繁多,大多數尚未工業化生產,主要有以下幾種:a) 硫化鎘太陽能電池b) 砷化鎵太陽能電池c) 銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽能電池)
產品特點
具有光電轉換效率高,可靠性高;先進的擴散技術,保證片內各處轉換效率的均勻性;確保良好的導電性、可靠的附著力和很好的電極可焊性;高精度的絲網印刷圖形和高平整度,使得電池易於自動焊接和雷射切割。
太陽能電池組件
1 層壓件
2 鋁合金 保護層壓件,起一定的密封、支撐作用
3 接線盒 保護整個發電系統,起到電流中轉站的作用,如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串,防止燒壞整個系統。接線盒中最關鍵的是二極體的選用,根據組件內電池片的類型不同,對應的二極體也不相同。
4 矽膠 密封作用,用來密封組件與鋁合金框線、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代矽膠,國內普遍使用矽膠,工藝簡單,方便,易操作,而且成本很低。
層壓件結構
1 鋼化玻璃:其作用為保護髮電主體(如電池片),透光其選用是有要求的,透光率必須高(一般91%以上);超白鋼化處理 。
2 EVA:用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體(如電池片),透明EVA材質的優劣直接影響到組件的壽命,暴露在空氣中的EVA易老化發黃,從而影響組件的透光率,從而影響組件的發電質量除了EVA本身的質量外,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,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 發電主體:主要作用就是發電,發電主體市場上主流的是晶體矽太陽電池片、薄膜太陽能電池片,兩者各有優劣晶體矽太陽能電池片,設備成本相對較低,但消耗及電池片成本很高,但光電轉換效率也高,在室外陽光下發電比較適宜薄膜太陽能電池,相對設備成本較高,但消耗和電池成本很低,但光電轉化效率相對晶體矽電池片一半多點,但弱光效應非常好,在普通燈光下也能發電。
4:背板 作用,密封、絕緣、防水(一般都用TPT、TPE等)材質必須耐老化,大部分組件廠家都是質保25年,鋼化玻璃,鋁合金一般都沒問題,關鍵就在與背板和矽膠是否能達到要求。編輯本段基本要求 1、能夠提供足夠的機械強度,使太陽能電池組件能經受運輸、安裝和使用過程中發生的衝擊、震動等產生的應力,能夠經受住冰雹的單擊力;2、具有良好的密封性,能夠防風、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設計,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;
5:因太陽能電池片串、並聯組合引起的效率損失小;
6:太陽能電池片連線可靠;
7: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;
8:在滿足前述條件下,封裝成本儘可能低。
功率計算
太陽能交流發電系統是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發電系統則不包括逆變器。為了使太陽能發電系統能為負載提供足夠的電源,就要根據用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個小時為例,介紹一下計算方法:
1.首先應計算出每天消耗的瓦時數(包括逆變器的損耗):
若逆變器的轉換效率為90%,則當輸出功率為100W時,則實際需要輸出功率應為100W/90%=111W;若按每天使用5小時,則耗電量為111W*5小時=555Wh。
2.計算太陽能電池板:
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耗,太陽能電池板的輸出功率應為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池板的實際使用功率。