Solcellemodul

Generelt er solcellemodulen sammensatt av fem lag fra topp til bunn, inkludert fotovoltaisk glass, pakkelimfilm, cellebrikke, pakkelimfilm og bakplan:

（1） Fotovoltaisk glass

På grunn av den dårlige mekaniske styrken til den enkle solcellecellen, er den lett å bryte;Fuktigheten og den korrosive gassen i luften vil gradvis oksidere og ruste elektroden, og tåler ikke de tøffe forholdene ved utendørs arbeid;Samtidig er arbeidsspenningen til enkelt fotovoltaiske celler vanligvis liten, noe som er vanskelig å møte behovene til generelt elektrisk utstyr.Derfor er solcellene vanligvis forseglet mellom et emballasjepanel og et bakplan av EVA-film for å danne en udelelig solcellemodul med emballasje og intern tilkobling som kan gi likestrømsutgang uavhengig.Flere solcellemoduler, vekselrettere og annet elektrisk tilbehør utgjør det solcelleanlegget.

Etter at det fotovoltaiske glasset som dekker den fotovoltaiske modulen er belagt, kan det sikre en høyere lystransmittans, slik at solcellen kan generere mer elektrisitet;Samtidig har det herdede solcelleglasset høyere styrke, noe som kan gjøre at solcellene tåler større vindtrykk og større døgntemperaturforskjell.Derfor er solcelleglass et av de uunnværlige tilbehørene til solcellemoduler.

Fotovoltaiske celler er hovedsakelig delt inn i krystallinske silisiumceller og tynnfilmceller.Det fotovoltaiske glasset som brukes til krystallinske silisiumceller, bruker hovedsakelig kalandreringsmetoden, og det fotovoltaiske glasset som brukes til tynnfilmceller, bruker hovedsakelig flytemetoden.

（2） Forseglingsklebende film (EVA)

Solcelleemballasje-limfilmen er plassert i midten av solcellemodulen, som omslutter cellearket og er limt med glasset og bakplaten.Hovedfunksjonene til limfilmen for solcelleemballasje inkluderer: å gi strukturell støtte for solcellelinjeutstyret, gi maksimal optisk kobling mellom cellen og solstrålingen, fysisk isolere cellen og linjen, og lede varmen som genereres av cellen, etc. Derfor må emballasjefilmprodukter ha høy vanndampbarriere, høy synlig lystransmittans, høy volumresistivitet, værbestandighet og anti-PID-ytelse.

For tiden er EVA-limfilm det mest brukte limfilmmaterialet for solcelleemballasje.Fra og med 2018 er markedsandelen rundt 90%.Den har mer enn 20 års brukshistorie, med balansert produktytelse og høy kostnadsytelse.POE-klebende film er et annet mye brukt fotovoltaisk limfilmmateriale for emballasje.Fra og med 2018 er markedsandelen ca. 9 % 5. Dette produktet er en etylen-oktenkopolymer, som kan brukes til pakking av solcelleglass og doble glassmoduler, spesielt i doble glassmoduler.POE-limfilm har utmerkede egenskaper som høy vanndampbarrierehastighet, høy synlig lystransmittans, høy volumresistivitet, utmerket værbestandighet og langsiktig anti-PID-ytelse.I tillegg kan den unike høyreflekterende ytelsen til dette produktet forbedre den effektive utnyttelsen av sollys for modulen, bidra til å øke kraften til modulen, og kan løse problemet med overløp av hvit limfilm etter modullaminering.

（3） Batteribrikke

Silisiumsolcelle er en typisk to-terminal enhet.De to terminalene er henholdsvis på den lysmottakende overflaten og baklysoverflaten til silisiumbrikken.

Prinsippet for fotovoltaisk kraftproduksjon: Når et foton skinner på et metall, kan energien absorberes fullt ut av et elektron i metallet.Energien som absorberes av elektronet er stor nok til å overvinne Coulomb-kraften inne i metallatomet og utføre arbeid, unnslippe metalloverflaten og bli et fotoelektron.Silisiumatom har fire ytre elektroner.Hvis rent silisium er dopet med atomer med fem ytre elektroner, for eksempel fosforatomer, blir det en halvleder av N-type;Hvis rent silisium dopes med atomer med tre ytre elektroner, for eksempel boratomer, dannes en halvleder av P-type.Når P-type og N-type kombineres, vil kontaktflaten danne en potensialforskjell og bli en solcelle.Når sollys skinner på PN-krysset, flyter strømmen fra P-type-siden til N-type-siden, og danner en strøm.

I henhold til de forskjellige materialene som brukes, kan solceller deles inn i tre kategorier: den første kategorien er krystallinske silisiumsolceller, inkludert monokrystallinsk silisium og polykrystallinsk silisium.Deres forskning og utvikling og markedsapplikasjon er relativt dyptgående, og deres fotoelektriske konverteringseffektivitet er høy, og opptar hovedmarkedsandelen til den nåværende batteribrikken;Den andre kategorien er tynnfilmsolceller, inkludert silisiumbaserte filmer, forbindelser og organiske materialer.Men på grunn av mangel på eller toksisitet av råvarer, lav konverteringseffektivitet, dårlig stabilitet og andre mangler, brukes de sjelden i markedet;Den tredje kategorien er nye solceller, inkludert laminerte solceller, som for tiden er på forsknings- og utviklingsstadiet og teknologien er ennå ikke moden.

De viktigste råvarene til solceller er polysilisium (som kan produsere enkrystall silisiumstaver, polysilisiumblokker, etc.).Produksjonsprosessen inkluderer hovedsakelig: rengjøring og flokking, diffusjon, kantetsing, defosforisert silisiumglass, PECVD, silketrykk, sintring, testing, etc.

Forskjellen og forholdet mellom enkeltkrystall og polykrystallinsk fotovoltaisk panel utvides her

Enkeltkrystall og polykrystallinsk er to tekniske ruter for krystallinsk silisiumsolenergi.Hvis enkeltkrystallen sammenlignes med en hel stein, er den polykrystallinske en stein laget av knuste steiner.På grunn av forskjellige fysiske egenskaper er den fotoelektriske konverteringseffektiviteten til enkeltkrystall høyere enn for polykrystall, men kostnadene for polykrystall er relativt lave.

Den fotoelektriske konverteringseffektiviteten til monokrystallinske silisiumsolceller er omtrent 18 %, og den høyeste er 24 %.Dette er den høyeste fotoelektriske konverteringseffektiviteten til alle typer solceller, men produksjonskostnaden er høy.Fordi monokrystallinsk silisium generelt er pakket med herdet glass og vanntett harpiks, er det holdbart og har en levetid på 25 år.

Produksjonsprosessen av polykrystallinske silisiumsolceller ligner den for monokrystallinske silisiumsolceller, men den fotoelektriske konverteringseffektiviteten til polykrystallinske silisiumsolceller må reduseres mye, og dens fotoelektriske konverteringseffektivitet er omtrent 16%.Når det gjelder produksjonskostnad, er det billigere enn monokrystallinske silisiumsolceller.Materialene er enkle å produsere, sparer strømforbruk, og den totale produksjonskostnaden er lav.

Forholdet mellom enkeltkrystall og polykrystall: polykrystall er en enkeltkrystall med defekter.

Med økningen av nettbasert budgivning uten subsidier og økende knapphet på installerbare landressurser, øker etterspørselen etter effektive produkter i det globale markedet.Investorers oppmerksomhet har også flyttet seg fra det forrige hastverket til den opprinnelige kilden, det vil si kraftproduksjonsytelsen og langsiktig pålitelighet til selve prosjektet, som er nøkkelen til fremtidige kraftstasjonsinntekter.På dette stadiet har polykrystallinsk teknologi fortsatt fordeler i kostnad, men effektiviteten er relativt lav.

Det er mange årsaker til den trege veksten av polykrystallinsk teknologi: På den ene siden forblir forsknings- og utviklingskostnadene høye, noe som fører til høye produksjonskostnader for nye prosesser.På den annen side er prisen på utstyr ekstremt dyr.Men selv om kraftgenereringseffektiviteten og ytelsen til effektive enkeltkrystaller er utenfor rekkevidden til polykrystaller og vanlige enkeltkrystaller, vil noen prisfølsomme kunder fortsatt være "ikke i stand til å konkurrere" når de velger.

For tiden har effektiv enkrystallteknologi oppnådd en god balanse mellom ytelse og kostnad.Salgsvolumet av enkeltkrystall har inntatt en ledende posisjon i markedet.

（4） Bakplan

Solar-bakplanet er et fotovoltaisk emballasjemateriale plassert på baksiden av solcellemodulen.Den brukes hovedsakelig til å beskytte solcellemodulen i utemiljøet, motstå korrosjon av miljøfaktorer som lys, fuktighet og varme på emballasjefilmen, cellebrikker og andre materialer, og spille en værbestandig isolasjonsbeskyttelsesrolle.Siden bakplanet er plassert i det ytterste laget på baksiden av PV-modulen og har direkte kontakt med det ytre miljøet, må det ha utmerket motstand mot høy og lav temperatur, motstand mot ultrafiolett stråling, motstand mot miljøet aldring, vanndampbarriere, elektrisk isolasjon og annet. egenskaper for å møte 25 års levetid for solcellemodulen.Med den kontinuerlige forbedringen av kraftgenereringseffektivitetskravene til solcelleindustrien, har noen høyytelses solcelle bakplanprodukter også høy lysreflektivitet for å forbedre den fotoelektriske konverteringseffektiviteten til solcellemoduler.

I henhold til klassifiseringen av materialer er bakplanet hovedsakelig delt inn i organiske polymerer og uorganiske stoffer.Solar-bakplanet refererer vanligvis til organiske polymerer, og de uorganiske stoffene er hovedsakelig glass.I henhold til produksjonsprosessen er det hovedsakelig kompositttype, beleggstype og koekstruderingstype.For tiden står det sammensatte bakplanet for mer enn 78 % av bakplanmarkedet.På grunn av den økende bruken av doble glasskomponenter, overstiger markedsandelen til glassbakplan 12%, og for belagte bakplan og andre strukturelle bakplan er omtrent 10%.

Råvarene til solbakplan inkluderer hovedsakelig PET-basefilm, fluormateriale og lim.PET-basefilm gir hovedsakelig isolasjon og mekaniske egenskaper, men værbestandigheten er relativt dårlig;Fluormaterialer er hovedsakelig delt inn i to former: fluorfilm og fluorholdig harpiks, som gir isolasjon, værbestandighet og barriereegenskaper;Limet er hovedsakelig sammensatt av syntetisk harpiks, herdemiddel, funksjonelle tilsetningsstoffer og andre kjemikalier.Den brukes til å binde PET-basefilm og fluorfilm i komposittbakplan.For tiden bruker bakplanene til solcellemoduler av høy kvalitet i utgangspunktet fluormaterialer for å beskytte PET-basefilmen.Den eneste forskjellen er at formen og sammensetningen av fluormaterialene som brukes er forskjellige.Fluormaterialet blandes på PET-basefilmen med lim i form av fluorfilm, som er et kompositt-bakplan;Den er direkte belagt på PET-basefilm i form av fluorholdig harpiks gjennom en spesiell prosess, som kalles belagt bakplan.

Generelt sett har komposittbakplanet overlegen omfattende ytelse på grunn av integriteten til fluorfilmen;Det belagte bakplanet har en prisfordel på grunn av dens lave materialkostnad.

Hovedtyper av kompositt bakplan

Det sammensatte solcellebakplanet kan deles inn i dobbeltsidig fluorfilmbakplan, enkeltsidig fluorfilmbakplan og fluorfritt bakplan i henhold til fluorinnholdet.På grunn av deres respektive værbestandighet og andre egenskaper er de egnet for forskjellige miljøer.Generelt sett følges værbestandigheten mot miljøet av dobbeltsidig fluorfilmbakplan, enkeltsidig fluorfilmbakplan og fluorfritt bakplan, og prisene deres synker generelt etter tur.

Merk: (1) PVF-film (monofluorert harpiks) er ekstrudert fra PVF-kopolymer.Denne formasjonsprosessen sikrer at det dekorative PVF-sjiktet er kompakt og fritt for defekter som pinholes og sprekker som ofte oppstår under PVDF (difluorinated resin) beleggsprøyting eller valsebelegg.Derfor er isolasjonen av det dekorative laget av PVF-film overlegen PVDF-belegg.PVF-filmdekkende materiale kan brukes på steder med dårligere korrosjonsmiljø;

(2) I prosessen med produksjon av PVF-film, styrker ekstruderingsarrangementet av molekylært gitter langs langsgående og tverrgående retninger dens fysiske styrke i stor grad, slik at PVF-film har større seighet;

(3) PVF-film har sterkere slitestyrke og lengre levetid;

(4) Overflaten av ekstrudert PVF-film er glatt og delikat, fri for striper, appelsinskall, mikrorynker og andre defekter som produseres på overflaten under valsebelegg eller sprøyting.

Gjeldende scenarier

På grunn av sin overlegne værbestandighet, kan dobbeltsidig fluorfilm-komposittbakplan tåle alvorlige miljøer som kulde, høy temperatur, vind og sand, regn, etc., og er vanligvis mye brukt i platå, ørken, Gobi og andre regioner;Det enkeltsidige fluorfilmkomposittbakplanet er et kostnadsreduserende produkt av det dobbeltsidige fluorfilmkomposittbakplanet.Sammenlignet med det dobbeltsidige fluorfilmkomposittbakplanet, har dets indre lag dårlig ultrafiolett motstand og varmespredning, som hovedsakelig gjelder tak og områder med moderat ultrafiolett stråling.

6、 PV-omformer

I prosessen med solenergiproduksjon er strømmen som genereres av fotovoltaiske systemer likestrøm, men mange belastninger trenger vekselstrøm.DC-strømforsyningssystem har store begrensninger, noe som ikke er praktisk for spenningstransformasjon, og omfanget av belastningsapplikasjonen er også begrenset.Bortsett fra spesielle elektriske belastninger, kreves omformere for å konvertere likestrøm til vekselstrøm.Den fotovoltaiske omformeren er hjertet i solcelleanlegget.Den konverterer likestrøm som genereres av det solcelleanlegget til vekselstrøm som kreves av livet gjennom kraftelektronisk konverteringsteknologi, og er en av de viktigste kjernekomponentene i solcellekraftverket.