(索陽(yáng)巴塞羅那工程案例)
是太陽(yáng)能電池板?
太陽(yáng)能電池板(Solar panel)是通過(guò)吸收太陽(yáng)光,將太陽(yáng)輻射能通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,大部分太陽(yáng)能電池板的主要材料為“硅”,但因制作成本很大,以至于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。相對(duì)于普通電池和可循環(huán)充電電池來(lái)說(shuō),太陽(yáng)能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
結(jié)構(gòu)組成
1)鋼化玻璃其作用為保護(hù)發(fā)電主體(如電池片),透光其選用是有要求的,1.透光率必須高(一般91%以上);2.超白鋼化處理
2)EVA用來(lái)粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(如電池片),透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命,暴露在空氣中的EVA易老化發(fā)黃,從而影響組件的透光率,從而影響組件的發(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量外,組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的,如EVA膠連度不達(dá)標(biāo),EVA與鋼化玻璃、背板粘接強(qiáng)度不夠,都會(huì)引起EVA提早老化,影響組件壽命。
3)電池片主要作用就是發(fā)電,發(fā)電主體市場(chǎng)上主流的是晶體硅太陽(yáng)電池片、薄膜太陽(yáng)能電池片,兩者各有優(yōu)劣。晶體硅太陽(yáng)能電池片,設(shè)備成本相對(duì)較低,但消耗及電池片成本很高,但光電轉(zhuǎn)換效率也高,在室外陽(yáng)光下發(fā)電比較適宜薄膜太陽(yáng)能電池,相對(duì)設(shè)備成本較高,但消耗和電池成本很低,但光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)晶體硅電池片一半多點(diǎn),但弱光效應(yīng)非常好,在普通燈光下也能發(fā)電,如計(jì)算器上的太陽(yáng)能電池。
4)EVA作用如上,主要粘結(jié)封裝發(fā)電主體和背板
5)背板作用,密封、絕緣、防水(一般都用TPT、TPE等材質(zhì)必須耐老化,大部分組件廠家都質(zhì)保25年,鋼化玻璃,鋁合金一般都沒(méi)問(wèn)題,關(guān)鍵就在與背板和硅膠能達(dá)到要求。)
6)鋁合金保護(hù)層壓件,起一定的密封、支撐作用
7)接線盒保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng),起到電流中轉(zhuǎn)站的作用,如果組件短路接線盒自動(dòng)斷開(kāi)短路電池串,防止燒壞整個(gè)系統(tǒng)接線盒中關(guān)鍵的是二極管的選用,根據(jù)組件內(nèi)電池片的類型
不同,對(duì)應(yīng)的二極管也不相同
8)硅膠密封作用,用來(lái)密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來(lái)替代硅膠,國(guó)內(nèi)普遍使用硅膠,工藝簡(jiǎn)單,方便,易操作,而且成本很低。
晶體硅電池板:多晶硅太陽(yáng)能電池、單晶硅太陽(yáng)能電池。
單晶硅
單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,較高的達(dá)到24%,這是所有種類的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率較高的,但制作成本很大,以致于它還不能被普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝,因此其堅(jiān)固耐用,使用壽命一般可達(dá)15年,較高可達(dá)25年。
應(yīng)用領(lǐng)域
1.用戶太陽(yáng)能電源:(1)小型電源10-100W不等,用于邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機(jī)等;(2)3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);(3)光伏水泵:解決無(wú)電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。
2.交通領(lǐng)域:如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號(hào)燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無(wú)線電話亭、無(wú)人值守道班供電等。
3.通訊/通信領(lǐng)域:太陽(yáng)能無(wú)人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng);農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。
4.石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫(kù)閘門陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象/水文觀測(cè)設(shè)備等。
5.燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
6.光伏電站:10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
7.太陽(yáng)能建筑:將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合,使得未來(lái)的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給,是未來(lái)一大發(fā)展方向。
8.其他領(lǐng)域包括:(1)與汽車配套:太陽(yáng)能汽車/電動(dòng)車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng);(3)海水淡化設(shè)備供電;(4)衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。
多晶硅太陽(yáng)能電池和單晶硅太陽(yáng)能電池是沒(méi)有區(qū)別的。多晶硅太陽(yáng)能電池和單晶硅太陽(yáng)能電池的壽命和穩(wěn)定性都很好。雖然單晶硅太陽(yáng)能電池的平均轉(zhuǎn)換效率比多晶硅太陽(yáng)能電池的平均轉(zhuǎn)換效率高1%左右,但是由于單晶硅太陽(yáng)能電池只能做成準(zhǔn)正方形(4個(gè)頂端是圓?。?dāng)組成太陽(yáng)能電池組件時(shí)就有一部分面積填不滿,而多晶硅太陽(yáng)能電池是正方形,不存在這個(gè)問(wèn)題,因此對(duì)于太陽(yáng)能電池組件的效率是一樣的。另外,由于兩種太陽(yáng)能電池材料的制造工藝不一樣,多晶硅太陽(yáng)能電池制造過(guò)程中消耗的能量要比單晶硅太陽(yáng)能電池少30%左右
單晶硅,多晶硅,單晶硅電池板及多晶硅電池板的名詞解釋及應(yīng)用領(lǐng)域
單晶硅
單晶硅有晶態(tài)和無(wú)定形兩種同素異形體。晶態(tài)硅又分為單晶硅和多晶硅,它們均具有金剛石晶格,晶體硬而脆,具有金屬光澤,能導(dǎo)電,但導(dǎo)電率不及金屬,且隨溫度升高而增加,具有半導(dǎo)體性質(zhì)。
單晶硅在日常生活中是電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中不可缺少的基本材料。電視、電腦、冰箱、電話、手表、汽車,處處都離不開(kāi)單晶硅材料,單晶硅作為科技應(yīng)用普及材料之一,已經(jīng)滲透到人們生活中的各個(gè)角落。
多晶硅
多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過(guò)冷條件下凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來(lái),就結(jié)晶成多晶硅。多晶硅可作拉制單晶硅的原料,多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如,在力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)的各向異性方面,遠(yuǎn)不如單晶硅明顯;在電學(xué)性質(zhì)方面,多晶硅晶體的導(dǎo)電性也遠(yuǎn)不如單晶硅,甚至于幾乎沒(méi)有導(dǎo)電性。在化學(xué)活性方面,兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區(qū)別,但真正的鑒別須通過(guò)分析測(cè)定晶體的晶面方向、導(dǎo)電類型和電阻率等。
用途: 是制造半導(dǎo)體硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶體管、二極管、開(kāi)關(guān)器件等。
(1)單晶硅太陽(yáng)能電池
目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為17%左右,較高的達(dá)到24%,這是目前所有種類的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率較高的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝,因此其堅(jiān)固耐用,使用壽命較高可達(dá)25年。
(2)多晶硅太陽(yáng)能電池
多晶硅太陽(yáng)電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多,但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,其光電轉(zhuǎn)換效率約15%左右。 從制作成本上來(lái)講,比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些,材料制造簡(jiǎn)便,節(jié)約電耗,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到大量發(fā)展。此外,多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽(yáng)能電池短。從性能價(jià)格比來(lái)講,單晶硅太陽(yáng)能電池還略好。
(3)非晶硅太陽(yáng)能電池(薄膜式太陽(yáng)電池)
非晶硅太陽(yáng)電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽(yáng)電池,它與單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池的制作方法完全不同,工藝過(guò)程大大簡(jiǎn)化,硅材料消耗很少,電耗更低,它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽(yáng)電池存在的主要問(wèn)題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低,目前國(guó)際先進(jìn)水平為10%左右,且不夠穩(wěn)定,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),其轉(zhuǎn)換效率衰減。