Moduli ya seli za jua

Kwa ujumla, moduli ya seli ya jua ina tabaka tano kutoka juu hadi chini, ikijumuisha glasi ya photovoltaic, filamu ya wambiso ya ufungaji, chip ya seli, filamu ya wambiso ya ufungaji, na ndege ya nyuma:

(1) Kioo cha Photovoltaic

Kutokana na nguvu duni ya mitambo ya seli moja ya jua ya photovoltaic, ni rahisi kuvunja;Unyevu na gesi babuzi katika hewa hatua kwa hatua oxidize na kutu electrode, na hawezi kuhimili hali mbaya ya kazi ya nje;Wakati huo huo, voltage ya kazi ya seli moja ya photovoltaic kawaida ni ndogo, ambayo ni vigumu kukidhi mahitaji ya vifaa vya jumla vya umeme.Kwa hivyo, seli za jua kwa kawaida hufungwa kati ya paneli ya upakiaji na ndege ya nyuma na filamu ya EVA ili kuunda moduli ya picha ya voltaic isiyogawanyika yenye vifungashio na muunganisho wa ndani ambao unaweza kutoa pato la DC kwa kujitegemea.Moduli kadhaa za photovoltaic, inverters na vifaa vingine vya umeme vinaunda mfumo wa uzalishaji wa nguvu wa photovoltaic.

Baada ya kioo cha photovoltaic kinachofunika moduli ya photovoltaic imefunikwa, inaweza kuhakikisha upitishaji wa juu wa mwanga, ili kiini cha jua kinaweza kuzalisha umeme zaidi;Wakati huo huo, kioo cha photovoltaic kilichoimarishwa kina nguvu zaidi, ambayo inaweza kufanya seli za jua kuhimili shinikizo kubwa la upepo na tofauti kubwa ya joto la diurnal.Kwa hiyo, kioo cha photovoltaic ni moja ya vifaa vya lazima vya moduli za photovoltaic.

Seli za Photovoltaic zimegawanywa katika seli za silicon za fuwele na seli nyembamba za filamu.Kioo cha photovoltaic kinachotumiwa kwa seli za silicon za fuwele hutumia mbinu ya kalenda, na glasi ya photovoltaic inayotumiwa kwa seli nyembamba za filamu hutumia mbinu ya kuelea.

(2) Filamu ya wambiso ya kuziba (EVA)

Filamu ya wambiso ya ufungaji wa seli za jua iko katikati ya moduli ya seli ya jua, ambayo hufunika karatasi ya seli na kuunganishwa na kioo na sahani ya nyuma.Kazi kuu za filamu ya wambiso ya ufungaji wa seli za jua ni pamoja na: kutoa msaada wa kimuundo kwa vifaa vya mstari wa seli ya jua, kutoa unganisho wa juu wa macho kati ya seli na mionzi ya jua, kutenganisha kiini na mstari, na kuendesha joto linalotokana na seli, nk Kwa hiyo, bidhaa za filamu za ufungaji zinahitaji kuwa na kizuizi cha juu cha mvuke wa maji, upitishaji wa mwanga wa juu unaoonekana, upinzani wa kiasi kikubwa, upinzani wa hali ya hewa na utendaji wa kupambana na PID.

Kwa sasa, filamu ya wambiso ya EVA ndiyo nyenzo ya filamu ya wambiso inayotumiwa zaidi kwa ufungashaji wa seli za jua.Kufikia 2018, sehemu yake ya soko ni karibu 90%.Ina zaidi ya miaka 20 ya historia ya maombi, na utendakazi wa bidhaa uliosawazishwa na utendakazi wa gharama ya juu.Filamu ya wambiso ya POE ni nyenzo nyingine ya wambiso inayotumika sana ya ufungaji wa photovoltaic.Kufikia 2018, sehemu yake ya soko ni karibu 9% 5. Bidhaa hii ni ethylene octene copolymer, ambayo inaweza kutumika kwa ajili ya ufungaji wa kioo moja ya jua na moduli za kioo mbili, hasa katika modules za kioo mbili.Filamu ya wambiso ya POE ina sifa bora zaidi kama vile kiwango cha juu cha kizuizi cha mvuke wa maji, upitishaji wa mwanga wa juu unaoonekana, upinzani wa sauti ya juu, upinzani bora wa hali ya hewa na utendaji wa muda mrefu wa kupambana na PID.Kwa kuongeza, utendaji wa kipekee wa kutafakari wa juu wa bidhaa hii unaweza kuboresha utumiaji mzuri wa mwanga wa jua kwa moduli, kusaidia kuongeza nguvu ya moduli, na inaweza kutatua tatizo la kufurika kwa filamu nyeupe ya wambiso baada ya lamination ya moduli.

(3) Chipu ya betri

Seli ya jua ya silicon ni kifaa cha kawaida cha terminal mbili.Vituo viwili kwa mtiririko huo viko kwenye uso wa kupokea mwanga na uso wa nyuma wa chip ya silicon.

Kanuni ya uzalishaji wa nishati ya photovoltaic: Fotoni inapoangaza kwenye chuma, nishati yake inaweza kufyonzwa kikamilifu na elektroni katika chuma.Nishati inayofyonzwa na elektroni ni kubwa ya kutosha kushinda nguvu ya Coulomb ndani ya atomi ya chuma na kufanya kazi, kutoroka kutoka kwa uso wa chuma na kuwa photoelectron.Atomi ya silicon ina elektroni nne za nje.Iwapo silicon safi itatiwa atomi na elektroni tano za nje, kama vile atomi za fosforasi, inakuwa semiconductor ya aina ya N;Iwapo silikoni safi itatiwa atomi na elektroni tatu za nje, kama vile atomi za boroni, semiconductor ya aina ya P huundwa.Wakati aina ya P na aina ya N zimeunganishwa, uso wa mguso utaunda tofauti inayoweza kutokea na kuwa seli ya jua.Wakati mwanga wa jua unaangaza kwenye makutano ya PN, sasa inapita kutoka upande wa aina ya P hadi upande wa aina ya N, na kutengeneza sasa.

Kwa mujibu wa vifaa mbalimbali vinavyotumiwa, seli za jua zinaweza kugawanywa katika makundi matatu: jamii ya kwanza ni seli za jua za silicon za fuwele, ikiwa ni pamoja na silicon ya monocrystalline na silicon ya polycrystalline.Utafiti wao na maendeleo na matumizi ya soko ni ya kina, na ufanisi wao wa ubadilishaji wa picha ni wa juu, unachukua sehemu kuu ya soko ya chipu ya sasa ya betri;Kundi la pili ni seli za jua zenye filamu nyembamba, zikiwemo filamu za silicon, misombo na vifaa vya kikaboni.Hata hivyo, kutokana na uhaba au sumu ya malighafi, ufanisi mdogo wa uongofu, utulivu duni na mapungufu mengine, hutumiwa mara chache kwenye soko;Kundi la tatu ni seli mpya za jua, ikiwa ni pamoja na seli za jua za laminated, ambazo kwa sasa ziko katika hatua ya utafiti na maendeleo na teknolojia bado haijakomaa.

Malighafi kuu ya seli za jua ni polysilicon (ambayo inaweza kuzalisha vijiti vya silicon moja ya kioo, ingots za polysilicon, nk).Mchakato wa uzalishaji ni pamoja na: kusafisha na kumiminika, kueneza, kuweka kingo, glasi ya silicon iliyopunguzwa na phosphorized, PECVD, uchapishaji wa skrini, sintering, kupima, nk.

Tofauti na uhusiano kati ya fuwele moja na paneli ya voltaic ya polycrystalline imepanuliwa hapa

Fuwele moja na polycrystalline ni njia mbili za kiufundi za nishati ya jua ya silicon ya fuwele.Ikiwa kioo kimoja kinalinganishwa na jiwe kamili, polycrystalline ni jiwe lililofanywa kwa mawe yaliyoangamizwa.Kutokana na mali tofauti za kimwili, ufanisi wa uongofu wa picha ya kioo moja ni wa juu zaidi kuliko ule wa polycrystal, lakini gharama ya polycrystal ni duni.

Ufanisi wa ubadilishaji wa picha ya seli za jua za silicon ya monocrystalline ni karibu 18%, na ya juu zaidi ni 24%.Huu ndio ufanisi wa juu zaidi wa ubadilishaji wa picha za umeme wa kila aina ya seli za jua, lakini gharama ya uzalishaji ni kubwa.Kwa sababu silicon ya monocrystalline kwa ujumla hufungwa kwa glasi ya joto na resini isiyo na maji, ni ya kudumu na ina maisha ya huduma ya miaka 25.

Mchakato wa uzalishaji wa seli za jua za silicon ya polycrystalline ni sawa na ule wa seli za jua za silicon za monocrystalline, lakini ufanisi wa ubadilishaji wa picha ya seli za jua za polycrystalline silicon unahitaji kupunguzwa sana, na ufanisi wake wa ubadilishaji wa picha ni karibu 16%.Kwa gharama ya uzalishaji, ni nafuu zaidi kuliko seli za jua za silicon za monocrystalline.Vifaa ni rahisi kutengeneza, kuokoa matumizi ya nguvu, na gharama ya jumla ya uzalishaji ni ya chini.

Uhusiano kati ya fuwele moja na polycrystal: polycrystal ni fuwele moja yenye kasoro.

Kwa kuongezeka kwa zabuni za mtandaoni bila ruzuku na kuongezeka kwa uhaba wa rasilimali za ardhi zinazoweza kusakinishwa, mahitaji ya bidhaa bora katika soko la kimataifa yanaongezeka.Mawazo ya wawekezaji pia yamehama kutoka kwa kasi ya awali hadi kwenye chanzo cha awali, yaani, utendaji wa uzalishaji wa umeme na uaminifu wa muda mrefu wa mradi wenyewe, ambao ni ufunguo wa mapato ya baadaye ya kituo cha umeme.Katika hatua hii, teknolojia ya polycrystalline bado ina faida kwa gharama, lakini ufanisi wake ni duni.

Kuna sababu nyingi za ukuaji wa uvivu wa teknolojia ya polycrystalline: kwa upande mmoja, gharama ya utafiti na maendeleo inabakia juu, ambayo inaongoza kwa gharama kubwa ya utengenezaji wa taratibu mpya.Kwa upande mwingine, bei ya vifaa ni ghali sana.Hata hivyo, ingawa ufanisi wa uzalishaji wa nishati na utendakazi wa fuwele moja bora hauwezekani kufikiwa na fuwele za polycrystals na fuwele za kawaida, wateja wengine wanaozingatia bei bado "hawataweza kushindana" wakati wa kuchagua.

Kwa sasa, teknolojia ya kioo yenye ufanisi imepata uwiano mzuri kati ya utendaji na gharama.Kiasi cha mauzo ya kioo kimoja kimepata nafasi ya kuongoza kwenye soko.

(4) Ndege ya nyuma

Ndege ya nyuma ya jua ni nyenzo ya ufungaji ya photovoltaic iliyo nyuma ya moduli ya seli ya jua.Inatumika zaidi kulinda moduli ya seli za jua katika mazingira ya nje, kupinga kutu wa mambo ya mazingira kama vile mwanga, unyevu na joto kwenye filamu ya ufungaji, chip za seli na vifaa vingine, na kucheza jukumu la ulinzi wa insulation inayostahimili hali ya hewa.Kwa kuwa ndege ya nyuma iko kwenye safu ya nje nyuma ya moduli ya PV na inawasiliana moja kwa moja na mazingira ya nje, lazima iwe na upinzani bora wa joto la juu na la chini, upinzani wa mionzi ya ultraviolet, upinzani wa kuzeeka wa mazingira, kizuizi cha mvuke wa maji, insulation ya umeme na mengine. mali ili kukidhi maisha ya huduma ya miaka 25 ya moduli ya seli ya jua.Pamoja na uboreshaji unaoendelea wa mahitaji ya ufanisi wa uzalishaji wa nishati ya sekta ya photovoltaic, baadhi ya bidhaa za nyuma za jua zenye utendakazi wa juu pia zina mwangaza wa juu ili kuboresha ufanisi wa ubadilishaji wa picha za moduli za jua.

Kulingana na uainishaji wa vifaa, ndege ya nyuma imegawanywa katika polima za kikaboni na vitu vya isokaboni.Upande wa nyuma wa jua kwa kawaida hurejelea polima za kikaboni, na dutu isokaboni ni glasi.Kulingana na mchakato wa uzalishaji, kuna aina ya mchanganyiko, aina ya mipako na aina ya coextrusion.Kwa sasa, ndege ya nyuma iliyojumuishwa inachangia zaidi ya 78% ya soko la ndege.Kwa sababu ya kuongezeka kwa matumizi ya vifaa vya glasi mbili, sehemu ya soko ya ndege ya nyuma ya glasi inazidi 12%, na ile ya ndege iliyofunikwa na ndege zingine za muundo ni karibu 10%.

Malighafi ya ndege ya nyuma ya jua ni pamoja na filamu ya msingi ya PET, nyenzo za florini na wambiso.Filamu ya msingi ya PET hutoa insulation na mali ya mitambo, lakini upinzani wake wa hali ya hewa ni duni;Vifaa vya fluorine vinagawanywa hasa katika aina mbili: filamu ya fluorine na fluorine yenye resin, ambayo hutoa insulation, upinzani wa hali ya hewa na mali ya kizuizi;Adhesive inaundwa hasa na resin ya synthetic, wakala wa kuponya, viungio vya kazi na kemikali nyingine.Inatumika kuunganisha filamu ya msingi ya PET na filamu ya fluorine katika ndege ya nyuma ya mchanganyiko.Kwa sasa, ndege za nyuma za moduli za hali ya juu za seli za jua kimsingi hutumia nyenzo za floridi kulinda filamu ya msingi ya PET.Tofauti pekee ni kwamba fomu na muundo wa vifaa vya fluoride hutumiwa ni tofauti.Nyenzo ya florini imejumuishwa kwenye filamu ya msingi ya PET na wambiso kwa namna ya filamu ya florini, ambayo ni backplane ya composite;Imepakwa moja kwa moja kwenye filamu ya msingi ya PET kwa namna ya florini iliyo na resin kupitia mchakato maalum, unaoitwa backplane iliyofunikwa.

Kwa ujumla, ndege ya nyuma inayojumuisha ina utendakazi wa hali ya juu kutokana na uadilifu wa filamu yake ya florini;Ndege iliyofunikwa ina faida ya bei kwa sababu ya gharama yake ya chini ya nyenzo.

Aina kuu za backplane composite

Ndege ya nyuma ya jua iliyojumuishwa inaweza kugawanywa katika ndege ya nyuma ya filamu ya florini ya upande mmoja, ndege ya nyuma ya filamu ya florini ya upande mmoja, na ndege ya nyuma isiyo na florini kulingana na maudhui ya florini.Kwa sababu ya upinzani wao wa hali ya hewa na sifa zingine, zinafaa kwa mazingira tofauti.Kwa ujumla, upinzani wa hali ya hewa kwa mazingira hufuatwa na ndege ya nyuma ya filamu ya florini yenye pande mbili, ndege ya nyuma ya filamu ya florini ya upande mmoja, na ndege isiyolipishwa ya florini, na bei zake kwa ujumla hupungua kwa zamu.

Kumbuka: (1) Filamu ya PVF (monofluorinated resin) imetolewa kutoka kwa copolymer ya PVF.Mchakato huu wa uundaji huhakikisha kuwa safu ya mapambo ya PVF ni fumbatio na haina kasoro kama vile mashimo na nyufa ambazo mara nyingi hutokea wakati wa kunyunyiza kwa PVDF (difluorinated resin) au mipako ya roller.Kwa hiyo, insulation ya safu ya mapambo ya filamu ya PVF ni bora kuliko mipako ya PVDF.Nyenzo za kufunika filamu za PVF zinaweza kutumika katika maeneo yenye mazingira mabaya zaidi ya kutu;

(2) Katika mchakato wa utengenezaji wa filamu za PVF, mpangilio wa nje wa kimiani wa molekuli kando ya mwelekeo wa longitudinal na upitao huimarisha sana nguvu zake za kimwili, hivyo filamu ya PVF ina ushupavu mkubwa zaidi;

(3) Filamu ya PVF ina upinzani mkali wa kuvaa na maisha marefu ya huduma;

(4) Uso wa filamu ya PVF iliyopanuliwa ni laini na dhaifu, haina michirizi, peel ya machungwa, kasoro ndogo na kasoro zingine zinazotolewa kwenye uso wakati wa mipako ya roller au kunyunyizia dawa.

Matukio yanayotumika

Kwa sababu ya upinzani wake wa hali ya hewa wa hali ya juu, filamu ya florini yenye pande mbili yenye mchanganyiko wa ndege ya nyuma inaweza kustahimili mazingira magumu kama vile baridi, joto la juu, upepo na mchanga, mvua, n.k., na kwa kawaida hutumiwa sana katika nyanda za juu, jangwa, Gobi na maeneo mengine;Filamu ya florini yenye muundo wa filamu ya upande mmoja ni bidhaa ya kupunguza gharama ya ndege ya nyuma ya muundo wa filamu ya florini yenye pande mbili.Ikilinganishwa na filamu ya florini iliyo na sehemu mbili ya nyuma, safu yake ya ndani ina upinzani duni wa ultraviolet na utaftaji wa joto, ambayo inatumika sana kwa paa na maeneo yenye mionzi ya wastani ya urujuanimno.

6, kibadilishaji cha PV

Katika mchakato wa uzalishaji wa nishati ya jua ya photovoltaic, nguvu zinazozalishwa na safu za photovoltaic ni nguvu za DC, lakini mizigo mingi inahitaji nguvu ya AC.Mfumo wa usambazaji wa umeme wa DC una mapungufu makubwa, ambayo si rahisi kwa mabadiliko ya voltage, na upeo wa maombi ya mzigo pia ni mdogo.Isipokuwa kwa mizigo maalum ya umeme, inverters zinahitajika kubadili nguvu za DC kwa nguvu za AC.Inverter ya photovoltaic ni moyo wa mfumo wa kuzalisha umeme wa photovoltaic wa jua.Hubadilisha nishati ya DC inayozalishwa na mfumo wa kuzalisha umeme wa photovoltaic kuwa nishati ya AC inayohitajika na maisha kupitia teknolojia ya ubadilishaji wa kielektroniki ya nguvu, na ni mojawapo ya vipengele muhimu vya msingi vya kituo cha umeme cha photovoltaic.