Генерално, модул соларне ћелије се састоји од пет слојева од врха до дна, укључујући фотонапонско стакло, лепљиву фолију за паковање, ћелијски чип, лепљиву фолију за паковање и позадину:
（1） Фотонапонско стакло
Због слабе механичке чврстоће једне соларне фотонапонске ћелије, лако се поквари;Влага и корозивни гас у ваздуху ће постепено оксидирати и зарђати електроду и не могу издржати тешке услове рада на отвореном;Истовремено, радни напон појединачних фотонапонских ћелија је обично мали, што је тешко задовољити потребе опште електричне опреме.Због тога су соларне ћелије обично запечаћене између панела за паковање и позадинске плоче помоћу ЕВА филма како би се формирао недељиви фотонапонски модул са паковањем и унутрашњом везом који може независно да обезбеди ДЦ излаз.Неколико фотонапонских модула, инвертера и других електричних додатака чине фотонапонски систем за производњу енергије.
Након што је фотонапонско стакло које покрива фотонапонски модул обложено, може обезбедити већу пропусност светлости, тако да соларна ћелија може да генерише више електричне енергије;У исто време, каљено фотонапонско стакло има већу чврстоћу, што може учинити да соларне ћелије издрже већи притисак ветра и већу дневну температурну разлику.Стога је фотонапонско стакло један од неизоставних додатака фотонапонских модула.
Фотонапонске ћелије се углавном деле на ћелије кристалног силицијума и ћелије танког филма.Фотонапонско стакло које се користи за ћелије кристалног силицијума углавном усваја методу каландирања, а фотонапонско стакло које се користи за ћелије танког филма углавном усваја методу плутања.
（2） Заптивни лепљиви филм (ЕВА)
Лепљиви филм за паковање соларних ћелија налази се у средини модула соларне ћелије, који обавија ћелијски лист и повезан је са стаклом и задњом плочом.Главне функције лепљивог филма за паковање соларних ћелија укључују: пружање структуралне подршке за опрему линије соларних ћелија, обезбеђивање максималне оптичке спреге између ћелије и сунчевог зрачења, физичко изоловање ћелије и линије и провођење топлоте коју генерише ћелија, итд. Стога, производи фолије за паковање морају да имају високу баријеру за водену пару, високу пропусност видљиве светлости, велику запреминску отпорност, отпорност на временске услове и анти ПИД перформансе.
Тренутно је ЕВА лепљива фолија најраспрострањенији материјал лепљиве фолије за паковање соларних ћелија.Од 2018. године, његов тржишни удео је око 90%.Има више од 20 година историје примене, са уравнотеженим перформансама производа и високим трошковима.ПОЕ лепљиви филм је још један широко коришћени фотонапонски материјал за лепљење за паковање.Од 2018. године, његов тржишни удео је око 9% 5. Овај производ је кополимер етилен октена, који се може користити за паковање соларних једноструких стаклених и двоструких стаклених модула, посебно у двоструким стакленим модулима.ПОЕ лепљиви филм има одличне карактеристике као што су висока баријера за водену пару, висока пропусност видљиве светлости, велика запреминска отпорност, одлична отпорност на временске услове и дугорочне анти ПИД перформансе.Поред тога, јединствене високе рефлективне перформансе овог производа могу побољшати ефективно коришћење сунчеве светлости за модул, помоћи да се повећа снага модула и може решити проблем преливања белог лепљивог филма након ламинације модула.
（3） Батеријски чип
Силицијумска соларна ћелија је типичан уређај са два терминала.Два терминала су на површини која прима светлост и на површини позадинског осветљења силицијумског чипа.
Принцип фотонапонске производње енергије: Када фотон сија на метал, његову енергију може у потпуности апсорбовати електрон у металу.Енергија коју апсорбује електрон је довољно велика да савлада Кулонову силу унутар атома метала и изврши рад, побегне са површине метала и постане фотоелектрон.Атом силицијума има четири спољашња електрона.Ако се чисти силицијум допира атомима са пет спољашњих електрона, као што су атоми фосфора, он постаје полупроводник Н-типа;Ако се чисти силицијум допира атомима са три спољашња електрона, као што су атоми бора, формира се полупроводник П-типа.Када се комбинују П тип и Н тип, контактна површина ће формирати потенцијалну разлику и постати соларна ћелија.Када сунчева светлост сија на ПН спој, струја тече са стране П-типа на страну Н-типа, формирајући струју.
Према различитим материјалима који се користе, соларне ћелије се могу поделити у три категорије: прва категорија су соларне ћелије од кристалног силицијума, укључујући монокристални силицијум и поликристални силицијум.Њихово истраживање и развој и тржишна примена су релативно дубоки, а њихова ефикасност фотоелектричне конверзије је висока, заузимајући главни тржишни удео тренутног батеријског чипа;Друга категорија су танкослојне соларне ћелије, укључујући филмове на бази силицијума, једињења и органске материјале.Међутим, због оскудице или токсичности сировина, ниске ефикасности конверзије, слабе стабилности и других недостатака, ретко се користе на тржишту;Трећа категорија су нове соларне ћелије, укључујући ламиниране соларне ћелије, које су тренутно у фази истраживања и развоја и технологија још није зрела.
Главне сировине за соларне ћелије су полисилицијум (који може произвести монокристалне силицијумске шипке, полисилицијумске инготе, итд.).Производни процес углавном укључује: чишћење и флоцкинг, дифузију, гравирање ивица, дефосфоризовано силиконско стакло, ПЕЦВД, сито штампу, синтеровање, тестирање итд.
Разлика и однос између монокристалног и поликристалног фотонапонског панела су овде проширени
Монокристални и поликристални су два техничка пута соларне енергије кристалног силицијума.Ако се монокристал упореди са комплетним каменом, поликристални је камен направљен од ломљеног камена.Због различитих физичких својстава, ефикасност фотоелектричне конверзије монокристала је већа од оне поликристала, али је цена поликристала релативно ниска.
Ефикасност фотоелектричне конверзије монокристалних силицијумских соларних ћелија је око 18%, а највећа је 24%.Ово је највећа ефикасност фотоелектричне конверзије свих врста соларних ћелија, али је цена производње висока.Пошто је монокристални силицијум углавном упакован у каљено стакло и водоотпорну смолу, издржљив је и има век трајања од 25 година.
Процес производње поликристалних силицијумских соларних ћелија је сличан оном код соларних ћелија од монокристалног силицијума, али ефикасност фотоелектричне конверзије поликристалних силицијумских соларних ћелија мора бити знатно смањена, а ефикасност фотоелектричне конверзије је око 16%.Што се тиче трошкова производње, јефтиније је од монокристалних силицијумских соларних ћелија.Материјали су једноставни за производњу, штедећи потрошњу енергије, а укупни трошкови производње су ниски.
Однос између монокристала и поликристала: поликристал је монокристал са дефектима.
Са порастом онлајн лицитирања без субвенција и све већим недостатком земљишних ресурса који се могу инсталирати, потражња за ефикасним производима на глобалном тржишту расте.Пажња инвеститора се такође померила са претходне журбе на оригинални извор, односно на перформансе производње електричне енергије и дугорочну поузданост самог пројекта, што је кључ будућег прихода електране.У овој фази, поликристална технологија и даље има предности у цени, али је њена ефикасност релативно ниска.
Постоји много разлога за спори раст поликристалне технологије: с једне стране, трошкови истраживања и развоја остају високи, што доводи до високих трошкова производње нових процеса.С друге стране, цена опреме је изузетно скупа.Међутим, иако су ефикасност производње енергије и перформансе ефикасних монокристала ван домашаја поликристала и обичних монокристала, неки купци осетљиви на цену ће и даље бити „немогући да се такмиче“ при избору.
Тренутно је ефикасна технологија монокристала постигла добар баланс између перформанси и цене.Обим продаје монокристала је заузео водећу позицију на тржишту.
（4） Задња плоча
Соларна задња плоча је фотонапонски материјал за паковање који се налази на задњој страни модула соларне ћелије.Углавном се користи за заштиту модула соларних ћелија у спољашњем окружењу, отпорност на корозију фактора околине као што су светлост, влажност и топлота на фолији за паковање, ћелијским чиповима и другим материјалима и игра улогу заштите изолације отпорне на временске услове.Пошто се задња плоча налази на крајњем спољашњем слоју на задњој страни ПВ модула и директно је у контакту са спољашњим окружењем, мора имати одличну отпорност на високе и ниске температуре, отпорност на ултраљубичасто зрачење, отпорност на старење околине, баријеру за водену пару, електричну изолацију и друго. својства која задовољавају 25-годишњи радни век модула соларних ћелија.Уз континуирано побољшање захтева за ефикасношћу производње електричне енергије у фотонапонској индустрији, неки производи високих перформанси соларне матичне плоче такође имају високу рефлексију светлости како би побољшали ефикасност фотоелектричне конверзије соларних модула.
Према класификацији материјала, задња плоча се углавном дели на органске полимере и неорганске супстанце.Соларна задња плоча се обично односи на органске полимере, а неорганске супстанце су углавном стакло.Према производном процесу, углавном постоје композитни тип, тип премаза и тип коекструзије.Тренутно, композитна задња плоча чини више од 78% тржишта задње плоче.Због све веће примене двоструких стаклених компоненти, тржишни удео стаклене позадинске плоче прелази 12%, а обложене матичне плоче и других структуралних позадинских плоча је око 10%.
Сирови материјали соларне позадинске плоче углавном укључују ПЕТ основни филм, флуорни материјал и лепак.ПЕТ основни филм углавном обезбеђује изолацију и механичка својства, али је његова отпорност на временске услове релативно лоша;Материјали са флуором се углавном деле у два облика: филм са флуором и смола која садржи флуор, који обезбеђују изолацију, отпорност на временске услове и својства баријере;Лепак се углавном састоји од синтетичке смоле, средства за очвршћавање, функционалних адитива и других хемикалија.Користи се за везивање ПЕТ основног филма и флуорног филма у композитној задњој плочи.Тренутно, задње плоче висококвалитетних модула соларних ћелија у основи користе флуоридне материјале за заштиту ПЕТ основног филма.Једина разлика је у томе што су облик и састав употребљених флуоридних материјала различити.Материјал са флуором је спојен на ПЕТ основној фолији помоћу лепка у облику флуорног филма, који је композитна задња плоча;Директно је обложен ПЕТ основном фолијом у облику смоле која садржи флуор кроз посебан процес, који се назива обложена задња плоча.
Уопштено говорећи, композитна задња плоча има супериорне свеобухватне перформансе због интегритета свог флуорног филма;Обложена задња плоча има предност у цени због ниске цене материјала.
Главни типови композитне задње плоче
Композитна соларна задња плоча може се поделити на двострану основну плочу са флуорним филмом, једнострану основну плочу са флуорним филмом и основну плочу без флуора према садржају флуора.Због своје отпорности на временске услове и других карактеристика, погодни су за различита окружења.Уопштено говорећи, отпорност на временске утицаје на околину праћена је двостраном задњом плочом са флуорним филмом, једностраном задњом плочом са флуорним филмом и задњом плочом без флуора, а њихове цене се генерално смањују.
Напомена: (1) ПВФ (монофлуорисана смола) филм се екструдира из ПВФ кополимера.Овај процес формирања осигурава да је ПВФ декоративни слој компактан и без дефеката као што су рупице и пукотине које се често јављају током прскања премаза ПВДФ (дифлуорована смола) или премазивања ваљком.Због тога је изолација декоративног слоја ПВФ филма боља од ПВДФ премаза.Покривни материјал ПВФ филма може се користити на местима са лошијим окружењем корозије;
(2) У процесу производње ПВФ филма, екструдирање молекуларне решетке дуж уздужних и попречних праваца у великој мери јача његову физичку снагу, тако да ПВФ филм има већу жилавост;
(3) ПВФ филм има јачу отпорност на хабање и дужи радни век;
(4) Површина екструдираног ПВФ филма је глатка и деликатна, без пруга, коре поморанџе, микро бора и других дефеката насталих на површини током премазивања ваљком или прскања.
Применљиви сценарији
Због своје супериорне отпорности на временске услове, двострана задња плоча од композитног филма од флуора може да издржи тешка окружења као што су хладноћа, висока температура, ветар и песак, киша, итд., и обично се широко користи на висоравни, пустињи, Гобију и другим регионима;Једнострана композитна задња плоча са флуорним филмом је производ који смањује трошкове двостране задње плоче од композитног филма са флуором.У поређењу са двостраном задњом плочом од композитног филма од флуора, њен унутрашњи слој има лошу отпорност на ултраљубичасто зрачење и дисипацију топлоте, што се углавном примењује на кровове и подручја са умереним ултраљубичастим зрачењем.
6、 ПВ инвертер
У процесу производње соларне фотонапонске енергије, енергија коју генеришу фотонапонски низови је једносмерна струја, али многим оптерећењима је потребна наизменична струја.Систем напајања једносмерном струјом има велика ограничења, што није погодно за трансформацију напона, а опсег примене оптерећења је такође ограничен.Осим за посебна електрична оптерећења, претварачи су потребни за претварање једносмерне струје у наизменичну струју.Фотонапонски инвертер је срце соларног фотонапонског система за производњу енергије.Конвертује једносмерну енергију коју генерише фотонапонски систем за производњу енергије у наизменичну енергију потребну за живот путем технологије енергетске електронске конверзије и једна је од најважнијих компоненти језгра фотонапонске електране.
Време поста: 26.12.2022