Općenito, modul solarne ćelije se sastoji od pet slojeva od vrha do dna, uključujući fotonaponsko staklo, ljepljivu foliju za pakovanje, ćelijski čip, ljepljivu foliju za pakovanje i stražnju ploču:
（1） Fotonaponsko staklo
Zbog slabe mehaničke čvrstoće jedne solarne fotonaponske ćelije, lako se pokvari;Vlaga i korozivni plin u zraku postupno će oksidirati i zahrđati elektrodu i ne mogu izdržati oštre uvjete rada na otvorenom;Istovremeno, radni napon pojedinačnih fotonaponskih ćelija je obično mali, što je teško zadovoljiti potrebe opće električne opreme.Stoga su solarne ćelije obično zapečaćene između panela za pakovanje i pozadinske ploče EVA folijom kako bi se formirao nedjeljiv fotonaponski modul s ambalažom i internom vezom koji može neovisno osigurati DC izlaz.Nekoliko fotonaponskih modula, invertera i drugih električnih dodataka čine fotonaponski sistem za proizvodnju energije.
Nakon što je fotonaponsko staklo koje pokriva fotonaponski modul premazano, može osigurati veću propusnost svjetlosti, tako da solarna ćelija može proizvesti više električne energije;U isto vrijeme, kaljeno fotonaponsko staklo ima veću čvrstoću, što može učiniti da solarne ćelije izdrže veći pritisak vjetra i veću dnevnu temperaturnu razliku.Stoga je fotonaponsko staklo jedan od neizostavnih dodataka fotonaponskih modula.
Fotonaponske ćelije se uglavnom dijele na ćelije kristalnog silicija i ćelije tankog filma.Fotonaponsko staklo koje se koristi za ćelije kristalnog silicija uglavnom usvaja metodu kalandiranja, a fotonaponsko staklo koje se koristi za ćelije tankog filma uglavnom usvaja metodu plutanja.
（2） Zaptivni ljepljivi film (EVA)
Ljepljiva folija za pakovanje solarnih ćelija nalazi se u sredini modula solarne ćelije, koja obavija ćelijsku ploču i povezana je sa staklom i zadnjom pločom.Glavne funkcije ljepljivog filma za pakovanje solarnih ćelija uključuju: pružanje strukturalne potpore za opremu linije solarnih ćelija, osiguravanje maksimalne optičke sprege između ćelije i sunčevog zračenja, fizičku izolaciju ćelije i linije i provođenje topline koju proizvodi ćelija, itd. Stoga, proizvodi folije za pakovanje moraju imati visoku barijeru za vodenu paru, visoku propusnost vidljive svjetlosti, veliku otpornost volumena, otpornost na vremenske uvjete i anti PID performanse.
Trenutno je EVA ljepljiva folija najrasprostranjeniji materijal ljepljive folije za pakovanje solarnih ćelija.Od 2018. godine, njegov tržišni udio je oko 90%.Ima više od 20 godina istorije primene, sa uravnoteženim performansama proizvoda i visokim troškovima.POE ljepljiva folija je još jedan široko korišteni fotonaponski ljepljivi materijal za pakovanje.Od 2018. godine, njegov tržišni udio je oko 9% 5. Ovaj proizvod je etilen okten kopolimer, koji se može koristiti za pakovanje solarnih jednostrukih i dvostrukih staklenih modula, posebno u dvostrukim staklenim modulima.POE ljepljiva folija ima odlične karakteristike kao što su visoka barijera za vodenu paru, visoka propusnost vidljive svjetlosti, velika otpornost volumena, odlična otpornost na vremenske uvjete i dugoročne anti-PID performanse.Osim toga, jedinstvene visoke reflektirajuće performanse ovog proizvoda mogu poboljšati efektivno korištenje sunčeve svjetlosti za modul, pomoći da se poveća snaga modula i može riješiti problem prelijevanja bijelog ljepljivog filma nakon laminacije modula.
（3） Baterijski čip
Silicijumska solarna ćelija je tipičan uređaj sa dva terminala.Dva terminala su na površini koja prima svjetlo i na površini pozadinskog osvjetljenja silikonskog čipa.
Princip fotonaponske proizvodnje energije: Kada foton sija na metal, njegovu energiju može u potpunosti apsorbirati elektron u metalu.Energija koju apsorbira elektron dovoljno je velika da savlada Kulonovu silu unutar atoma metala i izvrši rad, pobjegne s površine metala i postane fotoelektron.Atom silicijuma ima četiri vanjska elektrona.Ako se čisti silicijum dopira atomima sa pet spoljašnjih elektrona, kao što su atomi fosfora, on postaje poluprovodnik N-tipa;Ako se čisti silicijum dopira atomima sa tri vanjska elektrona, kao što su atomi bora, formira se poluvodič P-tipa.Kada se kombinuju P tip i N tip, kontaktna površina će formirati potencijalnu razliku i postati solarna ćelija.Kada sunčeva svjetlost obasjava PN spoj, struja teče sa strane P-tipa na stranu N-tipa, formirajući struju.
Prema različitim materijalima koji se koriste, solarne ćelije se mogu podijeliti u tri kategorije: prva kategorija su solarne ćelije kristalnog silicija, uključujući monokristalni silicij i polikristalni silicij.Njihovo istraživanje i razvoj i tržišna primena su relativno duboki, a njihova efikasnost fotoelektrične konverzije je visoka, zauzimajući glavni tržišni udeo trenutnog baterijskog čipa;Druga kategorija su tankoslojne solarne ćelije, uključujući filmove na bazi silicijuma, spojeve i organske materijale.Međutim, zbog oskudice ili toksičnosti sirovina, niske efikasnosti konverzije, slabe stabilnosti i drugih nedostataka, rijetko se koriste na tržištu;Treća kategorija su nove solarne ćelije, uključujući laminirane solarne ćelije, koje su trenutno u fazi istraživanja i razvoja i tehnologija još nije sazrela.
Glavna sirovina za solarne ćelije je polisilicijum (koji može proizvesti monokristalne silicijumske šipke, polisilicijumske ingote, itd.).Proizvodni proces uglavnom uključuje: čišćenje i flocking, difuziju, jetkanje rubova, defosforizirano silikonsko staklo, PECVD, sitotisak, sinteriranje, testiranje, itd.
Razlika i odnos između monokristalnog i polikristalnog fotonaponskog panela ovdje su prošireni
Monokristalni i polikristalni su dva tehnička puta solarne energije kristalnog silicijuma.Ako se monokristal uporedi sa kompletnim kamenom, polikristalni je kamen napravljen od lomljenog kamena.Zbog različitih fizičkih svojstava, efikasnost fotoelektrične konverzije monokristala je veća od one polikristala, ali je cijena polikristala relativno niska.
Efikasnost fotoelektrične konverzije monokristalnih silicijumskih solarnih ćelija je oko 18%, a najveća je 24%.Ovo je najveća efikasnost fotoelektrične konverzije od svih vrsta solarnih ćelija, ali su troškovi proizvodnje visoki.Budući da je monokristalni silicij općenito pakiran s kaljenim staklom i vodootpornom smolom, izdržljiv je i ima vijek trajanja od 25 godina.
Proces proizvodnje solarnih ćelija od polikristalnog silicijuma sličan je onom kod solarnih ćelija od monokristalnog silicijuma, ali efikasnost fotoelektrične konverzije polikristalnih silicijumskih solarnih ćelija mora biti znatno smanjena, a efikasnost fotoelektrične konverzije je oko 16%.Što se tiče troškova proizvodnje, jeftiniji je od monokristalnih silicijumskih solarnih ćelija.Materijali su jednostavni za proizvodnju, štedeći potrošnju energije, a ukupni troškovi proizvodnje su niski.
Odnos između monokristala i polikristala: polikristal je monokristal sa defektima.
Sa porastom online licitiranja bez subvencija i sve većom oskudicom zemljišnih resursa koji se mogu instalirati, potražnja za efikasnim proizvodima na globalnom tržištu raste.Pažnja investitora se također pomjerila sa prethodne žurbe na izvorni izvor, odnosno na performanse proizvodnje električne energije i dugoročnu pouzdanost samog projekta, što je ključ budućeg prihoda elektrane.U ovoj fazi, polikristalna tehnologija još uvijek ima prednosti u cijeni, ali je njena efikasnost relativno niska.
Mnogo je razloga za spori rast polikristalne tehnologije: s jedne strane, troškovi istraživanja i razvoja ostaju visoki, što dovodi do visokih troškova proizvodnje novih procesa.S druge strane, cijena opreme je izuzetno skupa.Međutim, iako su efikasnost proizvodnje električne energije i performanse efikasnih monokristala izvan dosega polikristala i običnih monokristala, neki kupci osjetljivi na cijenu i dalje će biti „nesposobni da se takmiče“ pri odabiru.
Trenutno je efikasna tehnologija monokristala postigla dobar balans između performansi i troškova.Obim prodaje monokristala zauzeo je vodeću poziciju na tržištu.
（4） Zadnja ploča
Solarna stražnja ploča je fotonaponski materijal za pakovanje smješten na stražnjoj strani modula solarne ćelije.Uglavnom se koristi za zaštitu modula solarnih ćelija u vanjskom okruženju, otpornost na koroziju faktora okoline kao što su svjetlost, vlaga i toplina na foliji za pakovanje, ćelijskim čipovima i drugim materijalima, te igra ulogu zaštite izolacije otporne na vremenske uvjete.Budući da se stražnja ploča nalazi na krajnjem vanjskom sloju na stražnjoj strani PV modula i direktno je u kontaktu s vanjskim okruženjem, mora imati odličnu otpornost na visoke i niske temperature, otpornost na ultraljubičasto zračenje, otpornost na starenje okoline, barijeru vodene pare, električnu izolaciju i drugo svojstva koja zadovoljavaju 25-godišnji vijek trajanja modula solarnih ćelija.Uz kontinuirano poboljšanje zahtjeva za efikasnošću proizvodnje električne energije u fotonaponskoj industriji, neki proizvodi visokih performansi solarne stražnje ploče također imaju visoku refleksiju svjetlosti kako bi poboljšali efikasnost fotoelektrične konverzije solarnih modula.
Prema klasifikaciji materijala, stražnja ploča se uglavnom dijeli na organske polimere i neorganske tvari.Solarna stražnja ploča obično se odnosi na organske polimere, a neorganske tvari su uglavnom staklo.Prema proizvodnom procesu, uglavnom se razlikuju kompozitni tip, tip premaza i tip koekstruzije.Trenutno, kompozitna stražnja ploča čini više od 78% tržišta stražnjih ploča.Zbog sve veće primjene dvostrukih staklenih komponenti, tržišni udio staklene pozadinske ploče premašuje 12%, a obložene stražnje ploče i drugih strukturalnih stražnjih ploča oko 10%.
Sirovi materijali za solarnu stražnju ploču uglavnom uključuju PET osnovni film, fluorni materijal i ljepilo.PET osnovna folija uglavnom pruža izolaciona i mehanička svojstva, ali je njegova otpornost na vremenske prilike relativno slaba;Materijali sa fluorom se uglavnom dijele u dva oblika: fluorni film i smola koja sadrži fluor, koji pružaju izolaciju, otpornost na vremenske uvjete i svojstva barijere;Ljepilo se uglavnom sastoji od sintetičke smole, sredstva za očvršćavanje, funkcionalnih aditiva i drugih hemikalija.Koristi se za spajanje PET osnovnog filma i folije od fluora u kompozitnoj zadnjoj ploči.Trenutno, stražnje ploče visokokvalitetnih modula solarnih ćelija u osnovi koriste fluoridne materijale za zaštitu PET osnovnog filma.Jedina razlika je u tome što su oblik i sastav upotrijebljenih fluoridnih materijala različiti.Fluorni materijal je spojen na PET osnovnoj foliji pomoću ljepila u obliku fluornog filma, koji je kompozitna stražnja ploča;Direktno je obložen PET osnovnom folijom u obliku smole koja sadrži fluor posebnim postupkom, koji se naziva obložena stražnja ploča.
Uopšteno govoreći, kompozitna zadnja ploča ima superiorne sveobuhvatne performanse zbog integriteta svog fluornog filma;Obložena stražnja ploča ima prednost u cijeni zbog niske cijene materijala.
Glavni tipovi kompozitne stražnje ploče
Kompozitna solarna stražnja ploča može se podijeliti na dvostranu stražnju ploču sa fluornim filmom, jednostranu stražnju ploču sa fluorom i stražnju ploču bez fluora prema sadržaju fluora.Zbog svoje odgovarajuće vremenske otpornosti i drugih karakteristika, pogodni su za različita okruženja.Općenito govoreći, otpornost na vremenske utjecaje na okolinu prate dvostrani fluorirani film backplane, jednostrani fluor film backplane i backplane bez fluora, a njihove cijene se generalno smanjuju.
Napomena: (1) PVF (monofluorirana smola) film je ekstrudiran iz PVF kopolimera.Ovaj proces formiranja osigurava da je PVF dekorativni sloj kompaktan i bez defekata kao što su rupice i pukotine koje se često javljaju tokom prskanja premaza PVDF (difluorirana smola) ili premazivanja valjkom.Stoga je izolacija dekorativnog sloja PVF filma bolja od PVDF premaza.Pokrivni materijal PVF filma može se koristiti na mjestima sa lošijim okruženjem korozije;
(2) U procesu proizvodnje PVF filma, ekstrudiranje molekularne rešetke duž uzdužnog i poprečnog smjera uvelike jača njegovu fizičku snagu, tako da PVF film ima veću žilavost;
(3) PVF film ima veću otpornost na habanje i duži vijek trajanja;
(4) Površina ekstrudiranog PVF filma je glatka i delikatna, bez pruga, narandžine kore, mikro bora i drugih nedostataka koji nastaju na površini tokom premazivanja valjkom ili prskanjem.
Primjenjivi scenariji
Zbog svoje vrhunske otpornosti na vremenske uslove, dvostrani kompozitni sloj od fluornog filma može izdržati teška okruženja kao što su hladnoća, visoka temperatura, vjetar i pijesak, kiša, itd., i obično se široko koristi na visoravni, pustinji, Gobiju i drugim regijama;Jednostrana kompozitna stražnja ploča s fluornim filmom je proizvod koji smanjuje troškove dvostrane stražnje ploče od kompozitnog filma sa fluorom.U poređenju sa dvostranom zadnjom pločom od kompozitnog filma od fluora, njen unutrašnji sloj ima lošu otpornost na ultraljubičasto zračenje i disipaciju toplote, što je uglavnom primenjivo na krovovima i područjima sa umerenim ultraljubičastim zračenjem.
6、 PV inverter
U procesu proizvodnje solarne fotonaponske energije, energija koju generiraju fotonaponski nizovi je istosmjerna struja, ali mnoga opterećenja trebaju AC napajanje.Sistem napajanja jednosmernom strujom ima velika ograničenja, što nije pogodno za transformaciju napona, a ograničen je i opseg primene opterećenja.Osim za posebna električna opterećenja, pretvarači su potrebni za pretvaranje istosmjerne struje u AC napajanje.Fotonaponski inverter je srce solarnog fotonaponskog sistema za proizvodnju energije.Konvertuje jednosmernu energiju koju generiše fotonaponski sistem za proizvodnju energije u AC energiju potrebnu za život putem tehnologije energetske elektronske konverzije i jedna je od najvažnijih komponenti jezgra fotonaponske elektrane.
Vrijeme objave: 26.12.2022