Aurinkokennomoduuli

Yleensä aurinkokennomoduuli koostuu viidestä kerroksesta ylhäältä alas, mukaan lukien aurinkosähkölasi, pakkaustarrakalvo, solusiru, pakkaustarrakalvo ja taustalevy:

(1) Aurinkosähkölasi

Yhden aurinkokennon heikon mekaanisen lujuuden vuoksi se on helppo rikkoa;Ilmassa oleva kosteus ja syövyttävä kaasu hapettavat ja ruostavat asteittain elektrodin, eivätkä kestä ulkotyön ankaria olosuhteita;Samaan aikaan yksittäisten aurinkokennojen käyttöjännite on yleensä pieni, mikä on vaikeaa täyttää yleisten sähkölaitteiden tarpeita.Siksi aurinkokennot suljetaan yleensä pakkauspaneelin ja taustalevyn väliin EVA-kalvolla jakamattoman aurinkosähkömoduulin muodostamiseksi pakkauksella ja sisäisellä liitännällä, joka voi tuottaa tasavirtaa itsenäisesti.Useat aurinkosähkömoduulit, invertterit ja muut sähkölaitteet muodostavat aurinkosähkön tuotantojärjestelmän.

Kun aurinkosähkömoduulia peittävä aurinkolasi on päällystetty, se voi varmistaa suuremman valonläpäisevyyden, jotta aurinkokenno voi tuottaa enemmän sähköä;Samaan aikaan karkaistu aurinkosähkölasi on vahvempi, mikä voi saada aurinkokennot kestämään suurempaa tuulenpainetta ja suurempaa vuorokausilämpötilaeroa.Siksi aurinkosähkölasi on yksi aurinkosähkömoduulien välttämättömistä lisävarusteista.

Aurinkosähkökennot jaetaan pääasiassa kiteisiin piikennoihin ja ohutkalvokennoihin.Kiteisissä piikennoissa käytettävä aurinkosähkölasi käyttää pääasiassa kalanterointimenetelmää, ja ohutkalvokennoissa käytettävä aurinkosähkölasi käyttää pääasiassa float-menetelmää.

(2) Tiivistysliimakalvo (EVA)

Aurinkokennopakkauksen liimakalvo sijaitsee keskellä aurinkokennomoduulia, joka ympäröi kennolevyn ja on liimattu lasiin ja takalevyyn.Aurinkokennopakkauksen liimakalvon päätehtäviä ovat: rakenteellisen tuen tarjoaminen aurinkokennolinjalaitteistolle, maksimaalisen optisen kytkennän tarjoaminen kennon ja auringonsäteilyn välillä, kennon ja linjan fyysinen eristäminen sekä kennon tuottaman lämmön johtaminen, jne. Siksi pakkauskalvotuotteissa on oltava korkea vesihöyrysulku, korkea näkyvän valon läpäisevyys, korkea volyymivastus, säänkestävyys ja PID-suorituskyky.

Tällä hetkellä EVA-liimakalvo on laajimmin käytetty liimakalvomateriaali aurinkokennojen pakkaamiseen.Vuodesta 2018 lähtien sen markkinaosuus on noin 90 %.Sillä on yli 20 vuoden sovellushistoria, tasapainoinen tuotteen suorituskyky ja korkea kustannustehokkuus.POE-liimakalvo on toinen laajalti käytetty aurinkosähköpakkausten liimakalvomateriaali.Vuodesta 2018 lähtien sen markkinaosuus on noin 9 % 5. Tämä tuote on eteeniokteenikopolymeeri, jota voidaan käyttää aurinkolasien ja kaksoislasimoduulien pakkaamiseen, erityisesti kaksoislasimoduuleissa.POE-liimakalvolla on erinomaiset ominaisuudet, kuten korkea vesihöyrysulku, korkea näkyvän valon läpäisevyys, suuri volyymivastus, erinomainen säänkestävyys ja pitkäaikainen anti-PID-suorituskyky.Lisäksi tämän tuotteen ainutlaatuinen korkea heijastuskyky voi parantaa auringonvalon tehokasta hyödyntämistä moduulissa, auttaa lisäämään moduulin tehoa ja voi ratkaista valkoisen liimakalvon ylivuoto-ongelman moduulin laminoinnin jälkeen.

(3) Akkusiru

Piiaurinkokenno on tyypillinen kahden päätelaitteen laite.Kaksi liitintä ovat vastaavasti piisirun valoa vastaanottavalla pinnalla ja taustavalopinnalla.

Aurinkosähkön tuotannon periaate: Kun fotoni loistaa metalliin, metallissa oleva elektroni voi absorboida sen energian kokonaan.Elektronin absorboima energia on riittävän suuri voittamaan Coulombin voiman metalliatomin sisällä ja tekemään työtä, pakenemaan metallipinnalta ja muuttumaan fotoelektroniksi.Piiatomilla on neljä ulompaa elektronia.Jos puhdasta piitä seostetaan atomeilla, joissa on viisi ulompaa elektronia, kuten fosforiatomeja, siitä tulee N-tyypin puolijohde;Jos puhdasta piitä seostetaan atomeilla, joissa on kolme ulompaa elektronia, kuten booriatomeja, muodostuu P-tyyppinen puolijohde.Kun P- ja N-tyyppi yhdistetään, kosketuspinta muodostaa potentiaalieron ja siitä tulee aurinkokenno.Kun auringonvalo paistaa PN-liitokselle, virta kulkee P-tyypin puolelta N-tyypin puolelle muodostaen virran.

Käytettyjen eri materiaalien mukaan aurinkokennot voidaan jakaa kolmeen luokkaan: ensimmäinen luokka on kiteinen pii aurinkokennot, mukaan lukien yksikiteinen pii ja monikiteinen pii.Niiden tutkimus- ja kehitystyöt ja sovellukset markkinoille ovat suhteellisen perusteellisia, ja niiden valosähköinen muunnostehokkuus on korkea, ja niillä on suurin markkinaosuus nykyisestä akkusirusta.Toinen luokka on ohutkalvoaurinkokennot, mukaan lukien piipohjaiset kalvot, yhdisteet ja orgaaniset materiaalit.Raaka-aineiden niukkuuden tai myrkyllisyyden, alhaisen muunnostehokkuuden, huonon stabiilisuuden ja muiden puutteiden vuoksi niitä käytetään kuitenkin harvoin markkinoilla;Kolmas luokka on uudet aurinkokennot, mukaan lukien laminoidut aurinkokennot, jotka ovat tällä hetkellä tutkimus- ja kehitysvaiheessa ja teknologia ei ole vielä kypsä.

Aurinkokennojen pääraaka-aineet ovat polypii (josta voidaan valmistaa yksikiteisiä piisauvoja, polypiiharkkoja jne.).Tuotantoprosessiin kuuluu pääasiassa: puhdistus ja flokkaus, diffuusio, reunasyövytys, fosforoitu piilasi, PECVD, silkkipainatus, sintraus, testaus jne.

Yksikiteisen ja monikiteisen aurinkosähköpaneelin eroa ja suhdetta laajennetaan tässä

Yksikide ja monikiteinen ovat kaksi kiteisen piin aurinkoenergian teknistä reittiä.Jos yksikidettä verrataan kokonaiseen kiveen, monikiteinen on kivimurskeista tehty kivi.Erilaisista fysikaalisista ominaisuuksista johtuen yksikiteiden valosähköinen muunnostehokkuus on korkeampi kuin monikiteen, mutta monikiteen hinta on suhteellisen alhainen.

Yksikiteisten piin aurinkokennojen valosähköinen muunnostehokkuus on noin 18 % ja korkein 24 %.Tämä on kaikenlaisten aurinkokennojen korkein valosähköinen muunnostehokkuus, mutta tuotantokustannukset ovat korkeat.Koska yksikiteinen pii on yleensä pakattu karkaistuun lasiin ja vedenpitävään hartsiin, se on kestävää ja sen käyttöikä on 25 vuotta.

Monikiteisten piin aurinkokennojen tuotantoprosessi on samanlainen kuin yksikiteisten piin aurinkokennojen tuotantoprosessi, mutta monikiteisten piin aurinkokennojen valosähköistä muunnostehokkuutta on vähennettävä paljon, ja sen valosähköinen muunnostehokkuus on noin 16%.Tuotantokustannuksiltaan se on halvempi kuin yksikiteiset piiaurinkokennot.Materiaalit ovat helppoja valmistaa, mikä säästää virrankulutusta ja kokonaistuotantokustannukset ovat alhaiset.

Yksikiteiden ja monikiteiden välinen suhde: monikide on yksikiteinen, jossa on vikoja.

Verkkotarjousten lisääntyessä ilman tukia ja asennettavien maavarojen niukkuuden myötä tehokkaiden tuotteiden kysyntä kasvaa globaaleilla markkinoilla.Myös sijoittajien huomio on siirtynyt aikaisemmasta kiireestä alkuperäiseen lähteeseen eli itse projektin sähköntuotannon suorituskykyyn ja pitkän aikavälin luotettavuuteen, mikä on avain tulevaisuuden voimalaitostuloihin.Tässä vaiheessa monikiteisellä tekniikalla on vielä kustannusetuja, mutta sen hyötysuhde on suhteellisen alhainen.

Monikiteisen teknologian hitaaseen kasvuun on monia syitä: toisaalta tutkimus- ja kehityskustannukset pysyvät korkeina, mikä johtaa uusien prosessien korkeisiin valmistuskustannuksiin.Toisaalta laitteiden hinta on erittäin kallis.Vaikka tehokkaiden yksikiteiden sähköntuotannon tehokkuus ja suorituskyky ovat monikiteiden ja tavallisten yksikiteiden ulottumattomissa, jotkin hintaherkät asiakkaat eivät silti pysty kilpailemaan valinnassa.

Tällä hetkellä tehokas yksikideteknologia on saavuttanut hyvän tasapainon suorituskyvyn ja kustannusten välillä.Yksikiteiden myyntivolyymi on johtanut markkinoilla.

(4) Taustalevy

Aurinkopaneeli on aurinkokennomoduulin takana sijaitseva aurinkosähköpakkausmateriaali.Sitä käytetään pääasiassa aurinkokennomoduulin suojaamiseen ulkoympäristössä, kestämään ympäristötekijöiden, kuten valon, kosteuden ja lämmön korroosiota pakkauskalvossa, kennolastuissa ja muissa materiaaleissa, ja sillä on säänkestävä eristyssuoja.Koska taustalevy sijaitsee ulommassa kerroksessa PV-moduulin takana ja on suoraan kosketuksessa ulkoiseen ympäristöön, sillä on oltava erinomainen korkeiden ja alhaisten lämpötilojen kestävyys, ultraviolettisäteilyn kestävyys, ympäristön ikääntymisen kestävyys, vesihöyrysulku, sähköeristys ja muut ominaisuudet täyttämään aurinkokennomoduulin 25 vuoden käyttöiän.Aurinkosähköteollisuuden sähköntuotannon tehokkuusvaatimusten jatkuvan parantamisen myötä joillakin korkean suorituskyvyn aurinkopaneelituotteilla on myös korkea valonheijastavuus aurinkomoduulien valosähköisen muunnostehokkuuden parantamiseksi.

Materiaaliluokituksen mukaan taustalevy jaetaan pääasiassa orgaanisiin polymeereihin ja epäorgaanisiin aineisiin.Aurinkopaneeli viittaa yleensä orgaanisiin polymeereihin, ja epäorgaaniset aineet ovat pääasiassa lasia.Tuotantoprosessin mukaan on pääasiassa komposiittityyppiä, pinnoitetyyppiä ja koekstruusiotyyppiä.Tällä hetkellä komposiittitaustalevyjen osuus taustalevymarkkinoista on yli 78 prosenttia.Kaksoislasikomponenttien lisääntyvän käytön ansiosta lasin taustalevyjen markkinaosuus ylittää 12 % ja pinnoitettujen taustalevyjen ja muiden rakenteellisten taustalevyjen markkinaosuus on noin 10 %.

Aurinkopaneelin raaka-aineita ovat pääasiassa PET-pohjakalvo, fluorimateriaali ja liima.PET-pohjakalvo tarjoaa pääasiassa eristys- ja mekaanisia ominaisuuksia, mutta sen säänkestävyys on suhteellisen heikko;Fluorimateriaalit jaetaan pääasiassa kahteen muotoon: fluorikalvo ja fluoria sisältävä hartsi, jotka tarjoavat eristyksen, säänkestävyyden ja sulkuominaisuuden;Liima koostuu pääasiassa synteettisestä hartsista, kovettimesta, toiminnallisista lisäaineista ja muista kemikaaleista.Sitä käytetään PET-pohjakalvon ja fluorikalvon liimaamiseen komposiittitaustalevyssä.Tällä hetkellä korkealaatuisten aurinkokennomoduulien taustalevyt käyttävät periaatteessa fluorimateriaaleja suojaamaan PET-pohjakalvoa.Ainoa ero on se, että käytettyjen fluorimateriaalien muoto ja koostumus ovat erilaisia.Fluorimateriaali yhdistetään PET-pohjakalvolle liimalla fluorikalvon muodossa, joka on komposiittitaustalevy;Se päällystetään suoraan PET-pohjakalvolle fluoria sisältävän hartsin muodossa erityisellä prosessilla, jota kutsutaan päällystetyksi taustalevyksi.

Yleisesti ottaen komposiittitaustalevyllä on ylivoimainen kokonaisvaltainen suorituskyky sen fluorikalvon eheyden ansiosta;Pinnoitetulla taustalevyllä on hintaetu alhaisten materiaalikustannusten vuoksi.

Komposiittitaustalevyjen päätyypit

Komposiitti aurinkopaneeli voidaan jakaa kaksipuoliseen fluorikalvotaustalevyyn, yksipuoliseen fluorikalvotaustalevyyn ja fluorivapaaseen taustalevyyn fluoripitoisuuden mukaan.Säänkestävyyden ja muiden ominaisuuksiensa vuoksi ne sopivat erilaisiin ympäristöihin.Yleisesti ottaen ympäristön säänkestävyyttä seuraa kaksipuolinen fluorikalvotaustalevy, yksipuolinen fluorikalvotaustalevy ja fluoriton taustalevy, ja niiden hinnat yleensä laskevat vuorotellen.

Huomautus: (1) PVF (monofluorattu hartsi) -kalvo ekstrudoidaan PVF-kopolymeeristä.Tällä muodostusprosessilla varmistetaan, että PVF-koristekerros on kompakti eikä siinä ole vikoja, kuten reikiä ja halkeamia, joita esiintyy usein PVDF-pinnoitteen (difluorattu hartsi) ruiskutuksen tai telapinnoituksen aikana.Siksi PVF-kalvon koristekerroksen eristys on parempi kuin PVDF-pinnoite.PVF-kalvopäällystemateriaalia voidaan käyttää paikoissa, joissa korroosioympäristö on huonompi;

(2) PVF-kalvon valmistusprosessissa molekyylihilan ekstrudointijärjestely pitkittäis- ja poikittaissuunnassa vahvistaa suuresti sen fyysistä lujuutta, joten PVF-kalvolla on suurempi sitkeys;

(3) PVF-kalvolla on vahvempi kulutuskestävyys ja pidempi käyttöikä;

(4) Suulakepuristetun PVF-kalvon pinta on sileä ja herkkä, eikä siinä ole raitoja, appelsiininkuorta, mikroryppyjä ja muita pinnalla syntyviä vikoja telapinnoituksen tai ruiskutuksen aikana.

Sovellettavat skenaariot

Ylivoimaisen säänkestävyyden vuoksi kaksipuolinen fluorikalvokomposiittitaustalevy kestää vaikeita ympäristöjä, kuten kylmää, korkeaa lämpötilaa, tuulta ja hiekkaa, sadetta jne., ja sitä käytetään yleensä laajalti tasangolla, autiomaassa, Gobissa ja muilla alueilla;Yksipuolinen fluorikalvokomposiittitaustalevy on kaksipuolisen fluorikalvokomposiittitaustalevyn kustannuksia alentava tuote.Verrattuna kaksipuoliseen fluorikalvokomposiittitaustalevyyn, sen sisäkerroksella on huono ultraviolettisäteilyn kestävyys ja lämmönpoisto, mikä soveltuu pääasiassa kattoille ja alueille, joilla on kohtalainen ultraviolettisäteily.

6, PV invertteri

Auringon aurinkosähkön tuotantoprosessissa aurinkosähköryhmien tuottama teho on tasavirtaa, mutta monet kuormat tarvitsevat vaihtovirtaa.Tasavirtalähdejärjestelmällä on suuria rajoituksia, mikä ei ole kätevää jännitteen muuntamiseen, ja myös kuorman käyttöalue on rajoitettu.Lukuun ottamatta erityisiä sähkökuormia, invertterit tarvitaan muuntamaan tasavirta AC-virraksi.Aurinkosähköinen invertteri on aurinkosähkön sähköntuotantojärjestelmän sydän.Se muuntaa aurinkosähköjärjestelmän tuottaman tasavirtasähkön elämän vaatimaksi vaihtosähköksi tehoelektronisen muunnostekniikan avulla ja on yksi aurinkovoimalan tärkeimmistä ydinkomponenteista.