Соларен модул

Като цяло модулът на слънчевата клетка се състои от пет слоя отгоре надолу, включително фотоволтаично стъкло, опаковъчно залепващо фолио, клетъчен чип, опаковъчно залепващо фолио и задна платка:

（1） Фотоволтаично стъкло

Поради лошата механична якост на единичната слънчева фотоволтаична клетка, тя е лесна за счупване;Влагата и корозивният газ във въздуха постепенно ще окислят и ръждясват електрода и не могат да издържат на тежките условия на работа на открито;В същото време работното напрежение на единичните фотоволтаични клетки обикновено е малко, което е трудно да отговори на нуждите на общото електрическо оборудване.Поради това слънчевите клетки обикновено са запечатани между опаковъчния панел и задната платка с EVA филм, за да образуват неделим фотоволтаичен модул с опаковка и вътрешна връзка, който може да осигури DC изход независимо.Няколко фотоволтаични модула, инвертори и други електрически аксесоари съставляват фотоволтаичната система за генериране на енергия.

След като фотоволтаичното стъкло, покриващо фотоволтаичния модул, е покрито, то може да осигури по-висока пропускливост на светлина, така че слънчевата клетка да генерира повече електричество;В същото време закаленото фотоволтаично стъкло има по-висока якост, което може да накара слънчевите клетки да издържат на по-голямо налягане на вятъра и по-голяма дневна температурна разлика.Затова фотоволтаичното стъкло е един от незаменимите аксесоари на фотоволтаичните модули.

Фотоволтаичните клетки се разделят главно на кристални силициеви клетки и тънкослойни клетки.Фотоволтаичното стъкло, използвано за кристални силициеви клетки, възприема основно метода на каландриране, а фотоволтаичното стъкло, използвано за тънкослойни клетки, възприема главно метода на поплавъка.

（2） Уплътняващо лепило (EVA)

Залепващият филм за опаковане на слънчеви клетки се намира в средата на модула на слънчевите клетки, който обвива клетъчния лист и е залепен към стъклото и задната плоча.Основните функции на залепващия филм за опаковане на слънчеви клетки включват: осигуряване на структурна опора за оборудването на линията на слънчевите клетки, осигуряване на максимално оптично свързване между клетката и слънчевата радиация, физическо изолиране на клетката и линията и провеждане на топлината, генерирана от клетката, и т.н. Следователно продуктите от опаковъчно фолио трябва да имат висока бариера срещу водна пара, висока пропускливост на видима светлина, високо обемно съпротивление, устойчивост на атмосферни влияния и анти-PID характеристики.

Понастоящем лепилният филм EVA е най-широко използваният лепилен филм за опаковане на слънчеви клетки.Към 2018 г. пазарният му дял е около 90%.Той има повече от 20 години история на приложение, с балансирана производителност на продукта и висока цена.POE залепващо фолио е друг широко използван материал за залепващо фолио за фотоволтаични опаковки.Към 2018 г. пазарният му дял е около 9% 5. Този продукт е етилен октен съполимер, който може да се използва за опаковане на соларни единични стъклени и двойни стъклени модули, особено в двойни стъклени модули.POE залепващият филм има отлични характеристики като висока степен на бариера срещу водна пара, висока пропускливост на видима светлина, голямо обемно съпротивление, отлична устойчивост на атмосферни влияния и дългосрочна анти-PID ефективност.В допълнение, уникалната висока отразяваща производителност на този продукт може да подобри ефективното използване на слънчевата светлина за модула, да помогне за увеличаване на мощността на модула и може да реши проблема с преливането на бял лепилен филм след ламиниране на модула.

（3） Чип на батерията

Силиконовата слънчева клетка е типично двутерминално устройство.Двата терминала са съответно върху повърхността за приемане на светлина и повърхността за задно осветяване на силициевия чип.

Принципът на фотоволтаичното генериране на енергия: Когато фотон свети върху метал, неговата енергия може да бъде напълно погълната от електрон в метала.Енергията, погълната от електрона, е достатъчно голяма, за да преодолее силата на Кулон вътре в металния атом и да извърши работа, да излезе от металната повърхност и да се превърне във фотоелектрон.Силициевият атом има четири външни електрона.Ако чистият силиций се легира с атоми с пет външни електрона, като например фосфорни атоми, той се превръща в полупроводник от N-тип;Ако чистият силиций се легира с атоми с три външни електрона, като например атоми на бор, се образува полупроводник от тип P.Когато тип P и тип N се комбинират, контактната повърхност ще образува потенциална разлика и ще се превърне в слънчева клетка.Когато слънчевата светлина свети върху PN прехода, токът протича от страната на P-типа към страната на N-типа, образувайки ток.

Според различните използвани материали слънчевите клетки могат да бъдат разделени на три категории: първата категория са слънчеви клетки от кристален силиций, включително монокристален силиций и поликристален силиций.Техните изследователска и развойна дейност и пазарно приложение са сравнително задълбочени, а ефективността им на фотоелектрическо преобразуване е висока, заемайки основния пазарен дял на текущия чип за батерии;Втората категория са тънкослойни слънчеви клетки, включително базирани на силиций филми, съединения и органични материали.Въпреки това, поради недостига или токсичността на суровините, ниската ефективност на преобразуване, лошата стабилност и други недостатъци, те рядко се използват на пазара;Третата категория са нови слънчеви клетки, включително ламинирани слънчеви клетки, които в момента са в етап на изследване и развитие и технологията все още не е развита.

Основните суровини за слънчевите клетки са полисилиций (от който могат да се произвеждат монокристални силициеви пръти, блокове полисилиций и др.).Производственият процес включва основно: почистване и флокиране, дифузия, ецване на ръбове, дефосфоризирано силициево стъкло, PECVD, ситопечат, синтероване, тестване и др.

Разликата и връзката между монокристален и поликристален фотоволтаичен панел са разширени тук

Монокристалът и поликристалът са два технически пътя на слънчевата енергия от кристален силиций.Ако монокристалът се сравни с цялостен камък, поликристалът е камък, направен от натрошени камъни.Поради различните физични свойства ефективността на фотоелектричното преобразуване на монокристала е по-висока от тази на поликристала, но цената на поликристала е сравнително ниска.

Ефективността на фотоелектричното преобразуване на монокристалните силициеви слънчеви клетки е около 18%, а най-високата е 24%.Това е най-високата ефективност на фотоелектрическо преобразуване от всички видове слънчеви клетки, но производствените разходи са високи.Тъй като монокристалният силиций обикновено е опакован със закалено стъкло и водоустойчива смола, той е издръжлив и има експлоатационен живот от 25 години.

Производственият процес на поликристални силициеви слънчеви клетки е подобен на този на монокристалните силициеви слънчеви клетки, но ефективността на фотоелектричното преобразуване на поликристалните силициеви слънчеви клетки трябва да бъде намалена много, а ефективността на фотоелектричното преобразуване е около 16%.По отношение на производствените разходи, той е по-евтин от монокристалните силициеви слънчеви клетки.Материалите са лесни за производство, спестяват консумация на енергия и общата производствена цена е ниска.

Връзка между монокристал и поликристал: поликристалът е единичен кристал с дефекти.

С нарастването на онлайн наддаването без субсидии и нарастващия недостиг на земни ресурси, които могат да бъдат инсталирани, търсенето на ефективни продукти на световния пазар се увеличава.Вниманието на инвеститорите също се пренасочи от предишния натиск към първоначалния източник, тоест ефективността на производството на електроенергия и дългосрочната надеждност на самия проект, което е ключът към бъдещите приходи от електроцентрали.На този етап поликристалната технология все още има предимства в цената, но нейната ефективност е сравнително ниска.

Има много причини за бавния растеж на поликристалната технология: от една страна, разходите за научноизследователска и развойна дейност остават високи, което води до високата производствена цена на новите процеси.От друга страна, цената на оборудването е изключително висока.Въпреки това, въпреки че ефективността на генериране на електроенергия и производителността на ефективните монокристали са извън обсега на поликристалите и обикновените монокристали, някои чувствителни към цената клиенти все още няма да могат да се конкурират, когато избират.

Понастоящем ефективната монокристална технология е постигнала добър баланс между производителност и цена.Обемът на продажбите на монокристал заема водеща позиция на пазара.

（4） Задна платка

Соларната задна платка е фотоволтаичен опаковъчен материал, разположен на гърба на модула на слънчевата клетка.Използва се главно за защита на модула на слънчевата клетка във външната среда, за устойчивост на корозията на фактори на околната среда като светлина, влажност и топлина върху опаковъчното фолио, клетъчни чипове и други материали и играе ролята на устойчива на атмосферни влияния изолационна защита.Тъй като задната платка е разположена на най-външния слой на гърба на фотоволтаичния модул и директно контактува с външната среда, тя трябва да има отлична устойчивост на високи и ниски температури, устойчивост на ултравиолетово лъчение, устойчивост на стареене в околната среда, бариера срещу водна пара, електрическа изолация и други свойства, за да отговарят на 25-годишния експлоатационен живот на модула на слънчевата клетка.С непрекъснатото подобряване на изискванията за ефективност на производството на електроенергия на фотоволтаичната промишленост, някои високопроизводителни продукти на слънчевата задна платка също имат висока отразяваща способност на светлината, за да подобрят ефективността на фотоелектрическото преобразуване на слънчевите модули.

Според класификацията на материалите задната платка се разделя главно на органични полимери и неорганични вещества.Слънчевата задна платка обикновено се отнася до органични полимери, а неорганичните вещества са главно стъкло.Според производствения процес има главно композитен тип, тип покритие и тип коекструзия.В момента композитната задна платка представлява повече от 78% от пазара на задна платка.Поради нарастващото приложение на двойни стъклени компоненти, пазарният дял на стъклената задна плата надхвърля 12%, а този на задна плата с покритие и други структурни задни плочи е около 10%.

Суровините на слънчевата задна платка включват основно PET основно фолио, флуорен материал и лепило.PET основното фолио осигурява главно изолация и механични свойства, но устойчивостта му на атмосферни влияния е относително лоша;Флуорните материали се разделят основно на две форми: флуорен филм и флуорсъдържаща смола, които осигуряват изолация, устойчивост на атмосферни влияния и бариерни свойства;Лепилото се състои главно от синтетична смола, втвърдител, функционални добавки и други химикали.Използва се за свързване на PET основен филм и флуорен филм в композитна задна платка.Понастоящем задните панели на висококачествени модули за слънчеви клетки основно използват флуоридни материали за защита на PET основния филм.Единствената разлика е, че формата и съставът на използваните флуоридни материали са различни.Флуорният материал се смесва върху основния PET филм чрез лепило под формата на флуорно фолио, което е композитна задна платка;Той е директно покрит върху PET основен филм под формата на флуорсъдържаща смола чрез специален процес, който се нарича покрита задна платка.

Най-общо казано, композитната задна платка има превъзходна цялостна производителност поради целостта на своя флуорен филм;Задната платка с покритие има ценово предимство поради ниската си цена на материала.

Основни типове композитна задна платка

Композитната слънчева задна плата може да бъде разделена на двустранна задна плоча с флуорно фолио, едностранна задна плоча с флуорно фолио и задна плоча без флуор според съдържанието на флуор.Поради тяхната устойчивост на атмосферни влияния и други характеристики, те са подходящи за различни среди.Най-общо казано, устойчивостта на атмосферни влияния към околната среда е последвана от двустранна задна платка с флуорно фолио, едностранна задна плата с флуорно фолио и задна плоча без флуор, като цените им обикновено намаляват на свой ред.

Забележка: (1) PVF (монофлуорирана смола) филм е екструдиран от PVF съполимер.Този процес на формиране гарантира, че PVF декоративният слой е компактен и без дефекти като дупки и пукнатини, които често се появяват по време на пръскане на PVDF (дифлуорирана смола) покритие или нанасяне с валяк.Следователно изолацията на декоративния слой от PVF филм е по-добра от PVDF покритието.Покриващият материал от PVF филм може да се използва на места с по-лоша корозионна среда;

(2) В процеса на производство на PVF фолио, екструдирането на молекулярната решетка по надлъжната и напречната посока значително укрепва неговата физическа здравина, така че PVF фолиото има по-голяма издръжливост;

(3) PVF филмът има по-голяма устойчивост на износване и по-дълъг експлоатационен живот;

(4) Повърхността на екструдирания PVF филм е гладка и деликатна, без ивици, портокалова кора, микро бръчки и други дефекти, получени на повърхността по време на ролково покритие или пръскане.

Приложими сценарии

Поради превъзходната си устойчивост на атмосферни влияния двустранната задна платка от композитен флуорен филм може да издържи на тежки среди като студ, висока температура, вятър и пясък, дъжд и т.н. и обикновено се използва широко в плата, пустиня, Гоби и други региони;Едностранната задна платка от композитен флуорен филм е продукт за намаляване на разходите на двустранната задна плата от композитен флуорен филм.В сравнение с двустранната задна платка от композитен флуорен филм, нейният вътрешен слой има слаба ултравиолетова устойчивост и разсейване на топлината, което е приложимо главно за покриви и зони с умерено ултравиолетово лъчение.

6、 PV инвертор

В процеса на генериране на слънчева фотоволтаична енергия, мощността, генерирана от фотоволтаични масиви, е постоянен ток, но много товари се нуждаят от променлив ток.Системата за захранване с постоянен ток има големи ограничения, което не е удобно за трансформация на напрежението, а обхватът на приложение на товара също е ограничен.С изключение на специални електрически товари, инверторите са необходими за преобразуване на постоянен ток в променлив ток.Фотоволтаичният инвертор е сърцето на слънчевата фотоволтаична система за генериране на електроенергия.Той преобразува постоянния ток, генериран от фотоволтаичната система за генериране на електроенергия, в променлив ток, необходим за живота, чрез технология за електронно преобразуване на захранване и е един от най-важните основни компоненти на фотоволтаичната електроцентрала.