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一文讓你讀懂光伏組件
日期:2019-01-29   [復制鏈接]
責任編輯:anni_hyp 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按: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,大家對光伏組件的工作原理、組成、生產(chǎn)制作、效率的計算以及相關的參數(shù)又了解多少呢?今天就與大家詳細介紹一下關于光伏組件的基礎知識。

1、太陽能發(fā)電原理

P-N結是構成太陽能電池的最基本結構。其最主要作用就是將光照產(chǎn)生的電子——空穴對分開,在其內建電場的作用下在結的兩端產(chǎn)生電勢差,當接入負載時,就會產(chǎn)生電流的定向移動,電能也就隨著電流輸送出來了。

簡單的說,太陽能發(fā)電原理就是將太陽能轉換為電能,通過外接電路與電網(wǎng)或者蓄電池相連,分別構成并網(wǎng)光伏系統(tǒng)與獨立光伏系統(tǒng)。

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---接插件構成。

1) 鋼化玻璃:保護電池片、防水、防紫外線、透光率高、抗沖擊能力強、使用壽命長、一般厚度為3.2mm,在晶體硅太陽電池響應的波長范圍內(320—1100nm)透光率達90%以上,對于波長大于1200nm的紅外線有較高的反射率,同時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:保護組件、連接安裝,抗沖擊強度能力強。

6) 接線盒:引出匯流條,同時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


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)做準備.

第二步串聯(lián)焊接:將電池片按照一定數(shù)量進行串聯(lián)。

第三步敷設:將電池串繼續(xù)進行電路連接,同時用玻璃、EVA膠膜、TPT背板將電池片保護起來。(EL 測試)

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融合在一起。 (EL測試)

第五步清洗 : 保證組件外觀。

第六步裝框: 用鋁邊框保護玻璃,同時便于安裝。

第七步電性能測試:測試組件的絕緣性能和發(fā)電功率。

最后包裝入庫。

4、組件、電池的功率的計算

組件效率 =組件的功率/組件的面積(組件的長*組件的寬)*(1000W/㎡)*100%

電池的效率=組件的功率/(每個電池面積*電池片數(shù))*(1000W/㎡)/(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,一部分為結構變化,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;少柵的電流稍微大點,填充低,多柵的電流稍小點,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;因為多柵的多了幾個主柵,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,填充高點;電池工藝員說,對于普通電池來講,多柵和少柵都差不多,對于高效電池來講,因為高效電池電流比較大,降低串聯(lián)很重要;按照車間標示的印刷標準,多柵的光照面積比少柵的小;多柵的匯流要好,簡單的說就是電流跑的路程短,因為半導體內電阻比導體內要大,所以多柵電池電阻會小些。

6、影響太陽能電池組件的主要參數(shù)

a) STC標準測試條件下參數(shù):現(xiàn)有的主要標稱數(shù)據(jù)都是基于STC的條件下,即

1.地面 2.光強1000W/m2 3.大氣質量 AM1.5 4.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重要參考值,因為實際情況下,這個條件下的參數(shù)更貼近實際。

c) Voc 開路電壓:組件在未加負載情況下的電壓值,此種情況下電壓最大

d) Isc短路電流 :組件在未加負載且正負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(maximum power point)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) Temperature coefficient 溫度系數(shù):

材料的部分屬性會隨著溫度變化而發(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。

對于組件,這個參數(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值的溫度系數(shù),其中只有短路電流和溫度是正相關,電壓和功率是負相關的,就是說短路電流會隨著溫度升高而變大,電壓和功率會隨著溫度升高而減小。所以當設計組件最大串聯(lián)數(shù)時,溫度就是一個必須考慮的因素。

 原標題:一文讓你讀懂光伏組件

 
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來源:光伏領跑者創(chuàng)新論壇
 
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