太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值Zui高的部分。其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
(1)单晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右,Zui高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率Zui高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,目前厂商一般都提供25年的质量保证。
(2)多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约15%左右 (尚德电力将在intersolar europe 2011展会中推出一款名为stp250s-20/wd+ ‘blackpearl’(黑珍珠)的新一代高效光伏组件。转换效率15.2%。)。 从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
(3)非晶硅太阳能电池 非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。
具有光电转换效率高,可靠性高;先进的扩散技术,保证片内各处转换效率的均匀性;确保良好的导电性、可靠的附着力和很好的电极可焊性;高精度的丝网印刷图形和高平整度,使得电池易于自动焊接和激光切割。
透明电池组件1 层压件 组件发电的主题(结构见下)
2 铝合金 保护层压件,起一定的密封、支撑作用
3 接线盒 保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路
接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统
接线盒中Zui关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型
不同,对应的二极管也不相同
4 硅胶 密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处
有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,现在国内普遍使用
硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。
层压件结构(按照工艺顺序):
1 钢化玻璃 其作用为保护发电主体(如电池片),透光
其选用是有要求的,1.透光率必须高(一般91%以上);
2.超白钢化处理
2 eva 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明
eva材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的eva
易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量
除了eva本身的质量外,组件厂家的层压工艺影响也是非常大
的,如eva胶黏度不达标,eva与钢化玻璃、背板粘接强度不够,
都会引起eva提早老化,影响组件寿命。
3 发电主体 主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳
电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣
晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片
成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜
薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本
很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效
应非常好,在普通灯光下也能发电。如计算器上的太阳能电池
4 eva 作用如上,主要粘结封装发电主体和背板
5 背板 作用,密封、绝缘、防水(一般都用tpt、tpe等)
材质必须耐老化,现在组件厂家都质保25年,钢化玻璃,铝
合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。
1、能够提供足够的机械强度,使太阳能电池组件能经受运输、安装和使用过程中发生的冲击、震动等产生的应力,能够经受住冰雹的单击力;
2、具有良好的密封性,能够防风、防水、隔绝大气条件下对太阳能电池片的腐蚀;
3、具有良好的电绝缘性能;
4、抗紫外线能力强;
5、工作电压和输出功率按不同的要求设计,可以提供多种接线方式,满足不同的电压、电流和功率输出要求;
6、因太阳能电池片串、并联组合引起的效率损失小;
7、太阳能电池片连接可靠;
8、工作寿命长,要求太阳能电池组件在自然条件下能够使用20年以上;
9、在满足前述条件下,封装成本尽可能低。