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光伏組件你所必須知道的基礎(chǔ)知識(shí)

核心提示:大家都知道光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)重要的組成部分,組件的成本占光伏系統(tǒng)成本的一半。不過,大家對(duì)光伏組件的工作以來、組成、生產(chǎn)制作、效率的計(jì)算以及相關(guān)的參數(shù)又了解多少呢?今天兔子君與大家詳細(xì)介紹一下關(guān)于光伏組件的基礎(chǔ)知識(shí)。
   大家都知道光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)重要的組成部分,組件的成本占光伏系統(tǒng)成本的一半。不過,大家對(duì)光伏組件的工作以來、組成、生產(chǎn)制作、效率的計(jì)算以及相關(guān)的參數(shù)又了解多少呢?今天兔子君與大家詳細(xì)介紹一下關(guān)于光伏組件的基礎(chǔ)知識(shí)。
  
  1、太陽能發(fā)電原理
  
  P-N結(jié)是構(gòu)成太陽能電池的最基本結(jié)構(gòu)。其最主要作用就是將光照產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)分開,在其內(nèi)建電場(chǎng)的作用下在結(jié)的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差,當(dāng)接入負(fù)載時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電流的定向移動(dòng),電能也就隨著電流輸送出來了。
  
  簡(jiǎn)單的說,太陽能光伏發(fā)電原理就是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,通過外接電路與電網(wǎng)或者蓄電池相連,分別構(gòu)成并網(wǎng)光伏系統(tǒng)與獨(dú)立光伏系統(tǒng)。
 
  光伏組件你所必須知道的基礎(chǔ)知識(shí)
  圖一:光伏發(fā)電原理圖
  
  2、組件的組成部分及各部分的技術(shù)性能
  
  光伏組件主要由鋼化玻璃---EVA---電池串---EVA---背板---鋁邊框---接線盒---接插件構(gòu)成。
  
  1)鋼化玻璃:保護(hù)電池片、防水、防紫外線、透光率高、抗沖擊能力強(qiáng)、使用壽命長、一般厚度為3.2mm,在晶體硅太陽電池響應(yīng)的波長范圍內(nèi)(320—1100nm)透光率達(dá)90%以上,對(duì)于波長大于1200nm的紅外線有較高的反射率,同時(shí)能耐太陽紫外線的輻射。
  
  2)EVA:在電池與玻璃、電池與TPT之間起粘接作用。固化后的透光率大于90%。
  
  3)電池串:發(fā)電。
  
  4)背板:絕緣、防潮、抗紫外線、不透氣,耐老化,耐腐蝕,。
  
  5)鋁邊框:保護(hù)組件、連接安裝,抗沖擊強(qiáng)度能力強(qiáng)。
  
  6)接線盒:引出匯流條,同時(shí)通過配置旁路二極管,減小陰影遮擋及熱斑帶來的影響。
  
  7)接插頭:連接作用
 
  光伏組件你所必須知道的基礎(chǔ)知識(shí)
 
  3、組件制作流程及生產(chǎn)工藝流程
  
  組件的生產(chǎn)工藝流程
  
  第一步單片焊接:將電池片焊接互聯(lián)條(涂錫銅帶),為電池片的串聯(lián)做準(zhǔn)備.
  
  第二步串聯(lián)焊接:將電池片按照一定數(shù)量進(jìn)行串聯(lián)。
  
  第三步敷設(shè):將電池串繼續(xù)進(jìn)行電路連接,同時(shí)用玻璃、EVA膠膜、TPT背板將電池片保護(hù)起來。(EL測(cè)試)
  
  第四步層壓:將電池片和玻璃、EVA膠膜、TPT背板在一定的溫度、壓力和真空條件下粘結(jié)融合在一起。(EL測(cè)試)
  
  第五步清洗:保證組件外觀。
  
  第六步裝框:用鋁邊框保護(hù)玻璃,同時(shí)便于安裝。
  
  第七步電性能測(cè)試:測(cè)試組件的絕緣性能和發(fā)電功率。
  
  最后包裝入庫。
  
  4、組件、電池的功率的計(jì)算
  
  組件效率=組件的功率/組件的面積(組件的長*組件的寬)*(1000W/m2)*100%
  
  電池的效率=組件的功率/(每個(gè)電池面積*電池片數(shù))*(1000W/m2)/(1-功率損失)*100%
  
  功率損失是由電池封裝組件過程產(chǎn)生的,主要包括兩部分,一部分為結(jié)構(gòu)變化,主要是玻璃和EVA等材料減小了光的的射入和吸收;另一部分是電氣連接損耗,主要是焊帶等連接材料引起的損耗。
  
  通常來看,封裝損失多晶非鍍膜玻璃大概3-3.5%,鍍膜玻璃大概1.5%~2%,單晶大概3-3.5%
  
  5、少柵與多柵的意義和工藝區(qū)別
  
  柵線多單純的填充大于柵線少的電池,但是從功率上似乎看不出優(yōu)勢(shì);少柵的電流稍微大點(diǎn),填充低,多柵的電流稍小點(diǎn),填充高,為了提升填充因子及減小組件的串聯(lián)電阻,組件廠家開發(fā)了多柵電池,還有就是考慮客戶的需求;因?yàn)槎鄸诺亩嗔藥讉€(gè)主柵,所以遮光面積大,多了主柵后,串聯(lián)就小了,所以填充提升,因此同種硅片和工藝下,做多柵比做少柵電流小點(diǎn),填充高點(diǎn);電池工藝員說,對(duì)于普通電池來講,多柵和少柵都差不多,對(duì)于高效電池來講,因?yàn)楦咝щ姵仉娏鞅容^大,降低串聯(lián)很重要;按照車間標(biāo)示的印刷標(biāo)準(zhǔn),多柵的光照面積比少柵的小;多柵的匯流要好,簡(jiǎn)單的說就是電流跑的路程短,因?yàn)榘雽?dǎo)體內(nèi)電阻比導(dǎo)體內(nèi)要大,所以多柵電池電阻會(huì)小些。
  
  6、影響太陽能電池組件的主要參數(shù)
  
  a)STC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下參數(shù):現(xiàn)有的主要標(biāo)稱數(shù)據(jù)都是基于STC的條件下,即
  
  1.地面2.光強(qiáng)1000W/m23.大氣質(zhì)量AM1.54.溫度25℃(電池溫度)
  
  b)NOCT組件正常工作參數(shù):即在800W/m2,AM1.5,風(fēng)速1m/s,環(huán)境溫度20℃的條件下的參數(shù)主要是作為客戶的一個(gè)重要參考值,因?yàn)閷?shí)際情況下,這個(gè)條件下的參數(shù)更貼近實(shí)際。
  
  c)Voc開路電壓:組件在未加負(fù)載情況下的電壓值,此種情況下電壓最大
  
  d)Isc短路電流:組件在未加負(fù)載且正負(fù)極直接連接后的電流,此種情況下電流最大
  
  e)Vmpp最大峰值電壓:在最大輸出功率(maximumpowerpoint)下的電壓值
  
  f)Impp最大峰值電流:在最大輸出功率下的電流值
  
  g)Temperaturecoefficient溫度系數(shù):
  
  材料的部分屬性會(huì)隨著溫度變化而發(fā)生變化,所謂溫度系數(shù),就是指材料的物理屬性隨著溫度變化而變化的速率。
  
  對(duì)于組件,這個(gè)參數(shù)是表征組件的電流、電壓、功率隨溫度變化的情況,目前我們規(guī)格書里只有開路電壓、短路電流和峰值功率三個(gè)值的溫度系數(shù),其中只有短路電流和溫度是正相關(guān),電壓和功率是負(fù)相關(guān)的,就是說短路電流會(huì)隨著溫度升高而變大,電壓和功率會(huì)隨著溫度升高而減小。所以當(dāng)設(shè)計(jì)組件最大串聯(lián)數(shù)時(shí),溫度就是一個(gè)必須考慮的因素。

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