Modul sel surya

Umumnya, modul sel surya terdiri dari lima lapisan dari atas ke bawah, termasuk kaca fotovoltaik, film perekat kemasan, chip sel, film perekat kemasan, dan backplane:

(1) Kaca fotovoltaik

Karena kekuatan mekanik yang buruk dari sel fotovoltaik surya tunggal, mudah rusak;Kelembaban dan gas korosif di udara secara bertahap akan mengoksidasi dan membuat elektroda berkarat, dan tidak dapat menahan kondisi keras pekerjaan di luar ruangan;Pada saat yang sama, tegangan kerja sel fotovoltaik tunggal biasanya kecil, sehingga sulit untuk memenuhi kebutuhan peralatan listrik umum.Oleh karena itu, sel surya biasanya disegel di antara panel pengemasan dan bidang belakang dengan film EVA untuk membentuk modul fotovoltaik yang tidak dapat dipisahkan dengan pengemasan dan koneksi internal yang dapat memberikan keluaran DC secara mandiri.Beberapa modul fotovoltaik, inverter, dan aksesoris listrik lainnya membentuk sistem pembangkit listrik fotovoltaik.

Setelah kaca fotovoltaik yang menutupi modul fotovoltaik dilapisi, dapat memastikan transmisi cahaya yang lebih tinggi, sehingga sel surya dapat menghasilkan lebih banyak listrik;Pada saat yang sama, kaca fotovoltaik yang dikeraskan memiliki kekuatan yang lebih tinggi, yang dapat membuat sel surya menahan tekanan angin yang lebih besar dan perbedaan suhu diurnal yang lebih besar.Oleh karena itu, kaca fotovoltaik adalah salah satu aksesori modul fotovoltaik yang sangat diperlukan.

Sel fotovoltaik terutama dibagi menjadi sel silikon kristal dan sel film tipis.Kaca fotovoltaik yang digunakan untuk sel silikon kristal terutama mengadopsi metode kalender, dan kaca fotovoltaik yang digunakan untuk sel film tipis terutama mengadopsi metode float.

(2) Film perekat penyegel (EVA)

Film perekat kemasan sel surya terletak di tengah modul sel surya, yang membungkus lembaran sel dan diikat dengan kaca dan pelat belakang.Fungsi utama dari film perekat kemasan sel surya meliputi: memberikan dukungan struktural untuk peralatan garis sel surya, memberikan sambungan optik maksimum antara sel dan radiasi matahari, secara fisik mengisolasi sel dan garis, dan melakukan panas yang dihasilkan oleh sel, dll. Oleh karena itu, produk film kemasan perlu memiliki penghalang uap air yang tinggi, transmisi cahaya tampak yang tinggi, resistivitas volume tinggi, tahan cuaca, dan kinerja anti PID.

Saat ini, film perekat EVA adalah bahan film perekat yang paling banyak digunakan untuk kemasan sel surya.Pada 2018, pangsa pasarnya sekitar 90%.Ini memiliki sejarah aplikasi lebih dari 20 tahun, dengan kinerja produk yang seimbang dan kinerja biaya tinggi.Film perekat POE adalah bahan film perekat kemasan fotovoltaik yang banyak digunakan.Per 2018, pangsa pasarnya sekitar 9% 5. Produk ini merupakan kopolimer etilen oktena, yang dapat digunakan untuk pengemasan modul kaca tunggal dan kaca ganda surya, terutama pada modul kaca ganda.Film perekat POE memiliki karakteristik yang sangat baik seperti tingkat penghalang uap air yang tinggi, transmisi cahaya tampak yang tinggi, resistivitas volume tinggi, ketahanan cuaca yang sangat baik, dan kinerja anti PID jangka panjang.Selain itu, kinerja reflektif tinggi yang unik dari produk ini dapat meningkatkan pemanfaatan sinar matahari yang efektif untuk modul, membantu meningkatkan kekuatan modul, dan dapat memecahkan masalah luapan film perekat putih setelah laminasi modul.

(3) Chip baterai

Sel surya silikon adalah perangkat dua terminal yang khas.Kedua terminal tersebut masing-masing berada pada permukaan penerima cahaya dan permukaan lampu latar chip silikon.

Prinsip pembangkit listrik fotovoltaik: Ketika foton menyinari logam, energinya dapat diserap sepenuhnya oleh elektron dalam logam.Energi yang diserap elektron cukup besar untuk mengatasi gaya Coulomb di dalam atom logam dan melakukan kerja, melepaskan diri dari permukaan logam dan menjadi fotoelektron.Atom silikon memiliki empat elektron terluar.Jika silikon murni didoping dengan atom dengan lima elektron terluar, seperti atom fosfor, ia menjadi semikonduktor tipe-N;Jika silikon murni didoping dengan atom dengan tiga elektron terluar, seperti atom boron, semikonduktor tipe-P terbentuk.Ketika tipe P dan tipe N digabungkan, permukaan kontak akan membentuk beda potensial dan menjadi sel surya.Ketika sinar matahari menyinari persimpangan PN, arus mengalir dari sisi tipe-P ke sisi tipe-N, membentuk arus.

Menurut bahan yang berbeda yang digunakan, sel surya dapat dibagi menjadi tiga kategori: kategori pertama adalah sel surya silikon kristal, termasuk silikon monokristalin dan silikon polikristalin.Penelitian dan pengembangan serta aplikasi pasar mereka relatif mendalam, dan efisiensi konversi fotolistriknya tinggi, menempati pangsa pasar utama chip baterai saat ini;Kategori kedua adalah sel surya film tipis, termasuk film berbasis silikon, senyawa dan bahan organik.Namun, karena kelangkaan atau toksisitas bahan baku, efisiensi konversi yang rendah, stabilitas yang buruk, dan kekurangan lainnya, bahan ini jarang digunakan di pasar;Kategori ketiga adalah sel surya baru, termasuk sel surya laminasi, yang saat ini masih dalam tahap penelitian dan pengembangan dan teknologinya belum matang.

Bahan baku utama sel surya adalah polisilikon (yang dapat menghasilkan batang silikon kristal tunggal, ingot polisilikon, dll.).Proses produksi terutama meliputi: pembersihan dan pengelompokan, difusi, etsa tepi, kaca silikon dephosphorized, PECVD, sablon, sintering, pengujian, dll.

Perbedaan dan hubungan antara panel fotovoltaik kristal tunggal dan polikristalin diperluas di sini

Kristal tunggal dan polikristalin adalah dua jalur teknis energi surya silikon kristal.Jika kristal tunggal dibandingkan dengan batu utuh, maka polikristalin adalah batu yang terbuat dari batu pecah.Karena sifat fisik yang berbeda, efisiensi konversi fotolistrik kristal tunggal lebih tinggi daripada polikristal, tetapi biaya polikristal relatif rendah.

Efisiensi konversi fotolistrik sel surya silikon monokristalin adalah sekitar 18%, dan yang tertinggi adalah 24%.Ini adalah efisiensi konversi fotolistrik tertinggi dari semua jenis sel surya, tetapi biaya produksinya tinggi.Karena silikon monokristalin umumnya dikemas dengan kaca temper dan resin tahan air, tahan lama dan memiliki masa pakai 25 tahun.

Proses produksi sel surya silikon polikristalin mirip dengan sel surya silikon monokristalin, tetapi efisiensi konversi fotolistrik sel surya silikon polikristalin perlu banyak dikurangi, dan efisiensi konversi fotolistriknya sekitar 16%.Dari segi biaya produksi, lebih murah daripada sel surya silikon monokristalin.Bahannya mudah dibuat, menghemat konsumsi daya, dan total biaya produksi rendah.

Hubungan antara kristal tunggal dan polikristal: polikristal adalah kristal tunggal dengan cacat.

Dengan maraknya penawaran online tanpa subsidi dan semakin langkanya sumber daya lahan yang dapat dipasang, permintaan akan produk yang efisien di pasar global semakin meningkat.Perhatian investor juga telah beralih dari ketergesaan sebelumnya ke sumber aslinya, yaitu kinerja pembangkit listrik dan keandalan proyek itu sendiri dalam jangka panjang, yang merupakan kunci pendapatan pembangkit listrik di masa depan.Pada tahap ini, teknologi polikristalin masih memiliki keunggulan dalam hal biaya, namun efisiensinya relatif rendah.

Ada banyak alasan untuk lambannya pertumbuhan teknologi polikristalin: di satu sisi, biaya penelitian dan pengembangan tetap tinggi, yang menyebabkan tingginya biaya pembuatan proses baru.Di sisi lain, harga peralatan sangat mahal.Namun, meskipun efisiensi pembangkit listrik dan kinerja kristal tunggal yang efisien berada di luar jangkauan polikristal dan kristal tunggal biasa, beberapa pelanggan yang sensitif terhadap harga masih akan “tidak dapat bersaing” saat memilih.

Saat ini, teknologi kristal tunggal yang efisien telah mencapai keseimbangan yang baik antara kinerja dan biaya.Volume penjualan kristal tunggal telah menempati posisi terdepan di pasar.

(4) Pesawat belakang

Solar backplane adalah bahan kemasan fotovoltaik yang terletak di bagian belakang modul sel surya.Hal ini terutama digunakan untuk melindungi modul sel surya di lingkungan luar, menahan korosi faktor lingkungan seperti cahaya, kelembaban dan panas pada film kemasan, chip sel dan bahan lainnya, dan memainkan peran perlindungan isolasi tahan cuaca.Karena backplane terletak di lapisan terluar di bagian belakang modul PV dan kontak langsung dengan lingkungan eksternal, ia harus memiliki ketahanan suhu tinggi dan rendah yang sangat baik, ketahanan radiasi ultraviolet, ketahanan penuaan lingkungan, penghalang uap air, isolasi listrik dan lainnya. properti untuk memenuhi masa pakai 25 tahun modul sel surya.Dengan peningkatan berkelanjutan dari persyaratan efisiensi pembangkit listrik dari industri fotovoltaik, beberapa produk backplane surya berkinerja tinggi juga memiliki reflektifitas cahaya yang tinggi untuk meningkatkan efisiensi konversi fotolistrik modul surya.

Menurut klasifikasi bahan, bidang belakang terutama dibagi menjadi polimer organik dan zat anorganik.Bidang belakang surya biasanya mengacu pada polimer organik, dan zat anorganik sebagian besar adalah kaca.Menurut proses produksi, terutama ada tipe komposit, tipe pelapis dan tipe coextrusion.Saat ini, backplane komposit menyumbang lebih dari 78% pasar backplane.Karena meningkatnya penerapan komponen kaca ganda, pangsa pasar backplane kaca melebihi 12%, dan backplane berlapis dan backplane struktural lainnya sekitar 10%.

Bahan baku backplane surya terutama meliputi film dasar PET, bahan fluor, dan perekat.Film dasar PET terutama menyediakan insulasi dan sifat mekanik, tetapi ketahanan cuacanya relatif buruk;Bahan fluor terutama dibagi menjadi dua bentuk: film fluor dan resin yang mengandung fluor, yang menyediakan insulasi, tahan cuaca dan properti penghalang;Perekat terutama terdiri dari resin sintetis, bahan pengawet, aditif fungsional dan bahan kimia lainnya.Ini digunakan untuk mengikat film dasar PET dan film fluorin di bidang belakang komposit.Saat ini, bagian belakang modul sel surya berkualitas tinggi pada dasarnya menggunakan bahan fluorida untuk melindungi film dasar PET.Satu-satunya perbedaan adalah bentuk dan komposisi bahan fluoride yang digunakan berbeda.Bahan fluor digabungkan pada film dasar PET dengan perekat dalam bentuk film fluor, yang merupakan bidang belakang komposit;Itu langsung dilapisi pada film dasar PET dalam bentuk resin yang mengandung fluor melalui proses khusus, yang disebut backplane dilapisi.

Secara umum, backplane komposit memiliki kinerja komprehensif yang unggul karena integritas film fluorinnya;Backplane yang dilapisi memiliki keunggulan harga karena biaya materialnya yang rendah.

Jenis utama backplane komposit

Bidang belakang surya komposit dapat dibagi menjadi bidang belakang film fluorin dua sisi, bidang belakang film fluorin satu sisi, dan bidang belakang bebas fluorin sesuai dengan kandungan fluor.Karena ketahanan cuaca masing-masing dan karakteristik lainnya, mereka cocok untuk lingkungan yang berbeda.Secara umum, ketahanan cuaca terhadap lingkungan diikuti oleh bidang belakang film fluorin dua sisi, bidang belakang film fluorin satu sisi, dan bidang belakang bebas fluorin, dan harga mereka umumnya menurun pada gilirannya.

Catatan: (1) Film PVF (resin monofluorinasi) diekstrusi dari kopolimer PVF.Proses pembentukan ini memastikan bahwa lapisan dekoratif PVF kompak dan bebas dari cacat seperti lubang kecil dan retakan yang sering terjadi selama penyemprotan lapisan PVDF (resin terdifluorinasi) atau pelapisan rol.Oleh karena itu, isolasi lapisan dekoratif film PVF lebih unggul dari lapisan PVDF.Bahan penutup film PVF dapat digunakan di tempat-tempat dengan lingkungan korosi yang lebih buruk;

(2) Dalam proses pembuatan film PVF, pengaturan ekstrusi kisi molekul sepanjang arah memanjang dan melintang sangat memperkuat kekuatan fisiknya, sehingga film PVF memiliki ketangguhan yang lebih besar;

(3) Film PVF memiliki ketahanan aus yang lebih kuat dan masa pakai yang lebih lama;

(4) Permukaan film PVF yang diekstrusi halus dan halus, bebas dari garis-garis, kulit jeruk, kerutan mikro dan cacat lainnya yang dihasilkan pada permukaan selama pelapisan atau penyemprotan rol.

Skenario yang berlaku

Karena ketahanan cuacanya yang unggul, backplane komposit film fluorin dua sisi dapat menahan lingkungan yang keras seperti dingin, suhu tinggi, angin dan pasir, hujan, dll., Dan biasanya banyak digunakan di dataran tinggi, gurun, Gobi dan daerah lain;Backplane komposit film fluor satu sisi adalah produk yang mengurangi biaya dari backplane komposit film fluor dua sisi.Dibandingkan dengan backplane komposit film fluor dua sisi, lapisan dalamnya memiliki ketahanan ultraviolet yang buruk dan pembuangan panas, yang terutama berlaku untuk atap dan area dengan radiasi ultraviolet sedang.

6. Inverter PV

Dalam proses pembangkit listrik fotovoltaik surya, daya yang dihasilkan oleh susunan fotovoltaik adalah daya DC, tetapi banyak beban membutuhkan daya AC.Sistem catu daya DC memiliki keterbatasan besar, yang tidak nyaman untuk transformasi tegangan, dan ruang lingkup aplikasi beban juga terbatas.Kecuali untuk beban listrik khusus, diperlukan inverter untuk mengubah daya DC menjadi daya AC.Inverter fotovoltaik adalah jantung dari sistem pembangkit listrik fotovoltaik surya.Ini mengubah daya DC yang dihasilkan oleh sistem pembangkit listrik fotovoltaik menjadi daya AC yang dibutuhkan oleh kehidupan melalui teknologi konversi elektronik daya, dan merupakan salah satu komponen inti terpenting dari pembangkit listrik fotovoltaik.


Waktu posting: Des-26-2022