Obecně platí, že modul solárních článků se skládá z pěti vrstev odshora dolů, včetně fotovoltaického skla, lepicí fólie obalu, čipu článku, lepicí fólie obalu a základní desky:
（1） Fotovoltaické sklo
Vzhledem ke špatné mechanické pevnosti jediného solárního fotovoltaického článku se snadno rozbije;Vlhkost a korozivní plyny ve vzduchu postupně zoxidují a zreziví elektrodu a nemohou odolat drsným podmínkám venkovní práce;Současně je pracovní napětí jednotlivých fotovoltaických článků obvykle malé, což je obtížné splnit potřeby obecných elektrických zařízení.Proto jsou solární články obvykle utěsněny mezi obalovým panelem a zadní deskou fólií EVA, aby vytvořily nedělitelný fotovoltaický modul s obalem a vnitřním připojením, který může nezávisle poskytovat stejnosměrný výstup.Několik fotovoltaických modulů, střídačů a dalšího elektrického příslušenství tvoří systém výroby fotovoltaické energie.
Poté, co je fotovoltaické sklo pokrývající fotovoltaický modul potaženo, může zajistit vyšší propustnost světla, takže solární článek může vyrábět více elektřiny;Zároveň má tvrzené fotovoltaické sklo vyšší pevnost, díky čemuž solární články vydrží větší tlak větru a větší denní teplotní rozdíl.Proto je fotovoltaické sklo jedním z nepostradatelných doplňků fotovoltaických modulů.
Fotovoltaické články se dělí především na krystalické křemíkové články a tenkovrstvé články.Fotovoltaické sklo používané pro krystalické křemíkové články využívá hlavně kalandrovací metodu a fotovoltaické sklo používané pro tenkovrstvé články využívá hlavně plavací metodu.
（2） Těsnící lepicí fólie (EVA)
Lepicí fólie pro balení solárního článku je umístěna uprostřed modulu solárního článku, který obaluje desku článku a je spojen se sklem a zadní deskou.Mezi hlavní funkce lepicí fólie pro balení solárních článků patří: poskytování strukturální podpory pro zařízení řady solárních článků, poskytování maximální optické vazby mezi článkem a slunečním zářením, fyzická izolace článku a vedení a vedení tepla generovaného článkem, atd. Proto musí mít obalové fólie vysokou bariéru proti vodní páře, vysokou propustnost viditelného světla, vysoký objemový odpor, odolnost proti povětrnostním vlivům a anti PID výkon.
V současné době je lepicí fólie EVA nejrozšířenějším lepicím fóliovým materiálem pro balení solárních článků.Od roku 2018 je její podíl na trhu asi 90 %.Má více než 20letou historii aplikací s vyváženým výkonem produktu a vysokými náklady.Lepicí fólie POE je dalším široce používaným lepicím fóliovým materiálem pro fotovoltaické obaly.Od roku 2018 je jeho podíl na trhu asi 9 % 5. Tento produkt je kopolymer etylenu a oktenu, který lze použít pro balení solárních modulů s jednoduchým sklem a modulů s dvojitým sklem, zejména v modulech s dvojitým sklem.Lepicí fólie POE má vynikající vlastnosti, jako je vysoká bariéra proti vodní páře, vysoká propustnost viditelného světla, vysoký objemový odpor, vynikající odolnost proti povětrnostním vlivům a dlouhodobá odolnost proti PID.Kromě toho může jedinečný vysoký odrazový výkon tohoto produktu zlepšit efektivní využití slunečního světla pro modul, pomoci zvýšit výkon modulu a může vyřešit problém přetečení bílé lepicí fólie po laminaci modulu.
（3） Bateriový čip
Křemíkový solární článek je typické dvoukoncové zařízení.Tyto dva terminály jsou příslušně na povrchu přijímajícím světlo a na povrchu podsvícení křemíkového čipu.
Princip výroby fotovoltaické energie: Když foton svítí na kov, jeho energie může být plně absorbována elektronem v kovu.Energie absorbovaná elektronem je dostatečně velká, aby překonala Coulombovu sílu uvnitř atomu kovu a vykonala práci, unikla z kovového povrchu a stala se fotoelektronem.Atom křemíku má čtyři vnější elektrony.Pokud je čistý křemík dotován atomy s pěti vnějšími elektrony, jako jsou atomy fosforu, stává se polovodičem typu N;Pokud je čistý křemík dotován atomy se třemi vnějšími elektrony, jako jsou atomy boru, vzniká polovodič typu P.Když se zkombinují typ P a typ N, kontaktní povrch vytvoří potenciálový rozdíl a stane se solárním článkem.Když na PN přechod dopadá sluneční světlo, proud teče ze strany typu P na stranu typu N a tvoří proud.
Podle různých použitých materiálů lze solární články rozdělit do tří kategorií: první kategorií jsou krystalické křemíkové solární články, včetně monokrystalického křemíku a polykrystalického křemíku.Jejich výzkum, vývoj a uplatnění na trhu jsou poměrně hluboké a jejich účinnost fotoelektrické konverze je vysoká, přičemž zaujímá hlavní podíl na trhu současného bateriového čipu;Druhou kategorií jsou tenkovrstvé solární články, včetně filmů na bázi křemíku, sloučenin a organických materiálů.Kvůli nedostatku nebo toxicitě surovin, nízké účinnosti konverze, špatné stabilitě a dalším nedostatkům se však na trhu používají jen zřídka;Třetí kategorií jsou nové solární články, včetně laminovaných solárních článků, které jsou v současné době ve fázi výzkumu a vývoje a technologie ještě není zralá.
Hlavními surovinami solárních článků jsou polysilikon (který může vyrábět monokrystalické křemíkové tyče, polysilikonové ingoty atd.).Výrobní proces zahrnuje především: čištění a vločkování, difúze, leptání hran, defosforizované silikonové sklo, PECVD, sítotisk, slinování, testování atd.
Je zde rozšířen rozdíl a vztah mezi monokrystalickým a polykrystalickým fotovoltaickým panelem
Monokrystal a polykrystalický jsou dvě technické cesty krystalické křemíkové sluneční energie.Pokud je monokrystal přirovnán ke kompletnímu kameni, polykrystalický je kámen z drcených kamenů.V důsledku různých fyzikálních vlastností je účinnost fotoelektrické konverze monokrystalu vyšší než u polykrystalu, ale cena polykrystalu je relativně nízká.
Účinnost fotoelektrické konverze monokrystalických křemíkových solárních článků je asi 18 % a nejvyšší je 24 %.Jedná se o nejvyšší účinnost fotoelektrické přeměny ze všech druhů solárních článků, ale výrobní náklady jsou vysoké.Protože je monokrystalický křemík obvykle balen s tvrzeným sklem a vodotěsnou pryskyřicí, je odolný a má životnost 25 let.
Výrobní proces polykrystalických křemíkových solárních článků je podobný jako u monokrystalických křemíkových solárních článků, ale účinnost fotoelektrické přeměny polykrystalických křemíkových solárních článků je třeba hodně snížit a jeho účinnost fotoelektrické přeměny je asi 16 %.Z hlediska výrobních nákladů je levnější než monokrystalické křemíkové solární články.Materiály se snadno vyrábějí, šetří spotřebu energie a celkové výrobní náklady jsou nízké.
Vztah mezi monokrystalem a polykrystalem: polykrystal je monokrystal s defekty.
S nárůstem online nabídek bez dotací a rostoucím nedostatkem instalovatelných půdních zdrojů se na globálním trhu zvyšuje poptávka po účinných produktech.Pozornost investorů se také přesunula z předchozího náporu na původní zdroj, tedy výkon výroby elektřiny a dlouhodobou spolehlivost samotného projektu, který je klíčem k budoucím výnosům elektrárny.V této fázi má polykrystalická technologie stále výhody z hlediska nákladů, ale její účinnost je relativně nízká.
Existuje mnoho důvodů pro pomalý růst polykrystalické technologie: na jedné straně zůstávají vysoké náklady na výzkum a vývoj, což vede k vysokým výrobním nákladům nových procesů.Na druhou stranu je cena zařízení extrémně drahá.I když je však účinnost výroby energie a výkon účinných monokrystalů mimo dosah polykrystalů a běžných monokrystalů, někteří zákazníci citliví na cenu budou při výběru stále „neschopni konkurovat“.
V současné době dosáhla účinná technologie monokrystalu dobré rovnováhy mezi výkonem a cenou.Objem prodeje monokrystalu zaujal vedoucí pozici na trhu.
(4) Základní deska
Solární základní deska je fotovoltaický obalový materiál umístěný na zadní straně modulu solárního článku.Používá se hlavně k ochraně modulu solárních článků ve venkovním prostředí, odolává korozi faktorů prostředí, jako je světlo, vlhkost a teplo na obalové fólii, čipech článků a dalších materiálech, a hraje roli ochrany izolace odolné vůči povětrnostním vlivům.Vzhledem k tomu, že základní deska je umístěna v nejvzdálenější vrstvě na zadní straně FV modulu a je přímo v kontaktu s vnějším prostředím, musí mít vynikající odolnost proti vysokým a nízkým teplotám, odolnost proti ultrafialovému záření, odolnost proti stárnutí prostředí, bariéru proti vodní páře, elektrickou izolaci a další vlastnosti splňující 25letou životnost modulu solárních článků.S neustálým zlepšováním požadavků na účinnost výroby energie ve fotovoltaickém průmyslu mají některé vysoce výkonné solární propojovací desky také vysokou odrazivost světla, aby se zlepšila účinnost fotoelektrické přeměny solárních modulů.
Podle klasifikace materiálů se základní deska dělí hlavně na organické polymery a anorganické látky.Solární základní deska obvykle odkazuje na organické polymery a anorganické látky jsou hlavně sklo.Podle výrobního procesu se rozlišuje především typ kompozitu, typ povlaku a typ koextruze.V současné době tvoří kompozitní základní deska více než 78 % trhu základní desky.Vzhledem k rostoucímu použití komponentů s dvojitým sklem překračuje tržní podíl skleněné zadní desky 12% a podíl potažené základní desky a dalších strukturálních zadních desek je asi 10%.
Suroviny pro solární základní desku zahrnují hlavně PET základní fólie, fluorový materiál a lepidlo.PET základní fólie poskytuje především izolační a mechanické vlastnosti, ale její odolnost vůči povětrnostním vlivům je relativně nízká;Fluorové materiály se dělí hlavně na dvě formy: fluorový film a fluor obsahující pryskyřice, které poskytují izolaci, odolnost vůči povětrnostním vlivům a bariérové vlastnosti;Lepidlo se skládá hlavně ze syntetické pryskyřice, tužidla, funkčních přísad a dalších chemikálií.Používá se k lepení základního PET filmu a fluorového filmu v kompozitní základní desce.V současnosti základní desky vysoce kvalitních modulů solárních článků v zásadě používají fluoridové materiály k ochraně základní fólie PET.Jediný rozdíl je v tom, že forma a složení použitých fluoridových materiálů jsou různé.Fluorový materiál je složen na základní PET fólii adhezivem ve formě fluorového filmu, což je kompozitní základní deska;Je přímo potažena na základní PET fólii ve formě pryskyřice obsahující fluor speciálním procesem, který se nazývá potahovaná základní deska.
Obecně řečeno, kompozitní základní deska má vynikající komplexní výkon díky celistvosti jejího fluorového filmu;Potažená základní deska má cenovou výhodu díky nízkým nákladům na materiál.
Hlavní typy kompozitní základní desky
Kompozitní solární základní deska může být rozdělena na základní desku s oboustranným fluorovým filmem, jednostrannou základní desku s fluorovým filmem a základní desku bez fluoru podle obsahu fluoru.Vzhledem k jejich odolnosti vůči povětrnostním vlivům a dalším vlastnostem jsou vhodné pro různá prostředí.Obecně lze říci, že odolnost vůči povětrnostním vlivům vůči okolnímu prostředí je následována oboustrannou fluorovou fólií backplane, jednostrannou fluorovou fólií backplane a bezfluorovou backplane a jejich ceny obecně postupně klesají.
Poznámka: (1) PVF (monofluorinovaná pryskyřice) fólie je vytlačována z PVF kopolymeru.Tento proces tvorby zajišťuje, že dekorativní vrstva PVF je kompaktní a bez defektů, jako jsou dírky a praskliny, které se často vyskytují během nástřiku PVDF (difluorinovaná pryskyřice) nebo nanášení válečkem.Proto je izolace dekorativní vrstvy PVF filmu lepší než povlak PVDF.Krycí materiál PVF fólie lze použít v místech s horším korozním prostředím;
(2) V procesu výroby PVF fólie vytlačovací uspořádání molekulární mřížky v podélném a příčném směru značně posiluje její fyzickou pevnost, takže PVF fólie má větší houževnatost;
(3) PVF fólie má silnější odolnost proti opotřebení a delší životnost;
(4) Povrch extrudované PVF fólie je hladký a jemný, bez pruhů, pomerančové kůry, mikrovrásek a jiných defektů vzniklých na povrchu během nanášení válečkem nebo stříkáním.
Použitelné scénáře
Díky své vynikající odolnosti vůči povětrnostním vlivům může oboustranná kompozitní základní deska s fluorovým filmem odolat náročným prostředím, jako je zima, vysoká teplota, vítr a písek, déšť atd., a je obvykle široce používána na náhorní plošině, poušti, Gobi a dalších oblastech;Jednostranná základní deska z kompozitního fluorového filmu je produkt snižující náklady na oboustrannou základní desku z kompozitního fluorového filmu.Ve srovnání s oboustrannou kompozitní základní deskou z fluorového filmu má její vnitřní vrstva špatnou odolnost vůči ultrafialovému záření a rozptyl tepla, což platí hlavně pro střechy a oblasti se středním ultrafialovým zářením.
6、 FV střídač
V procesu výroby solární fotovoltaické energie je energie generovaná fotovoltaickými poli stejnosměrným proudem, ale mnoho zátěží potřebuje střídavý proud.Systém stejnosměrného napájení má velká omezení, což není vhodné pro transformaci napětí a rozsah použití zátěže je také omezený.S výjimkou speciálních elektrických zátěží jsou střídače nutné k přeměně stejnosměrného proudu na střídavý.Fotovoltaický střídač je srdcem solárního fotovoltaického systému výroby energie.Přeměňuje stejnosměrnou energii generovanou systémem výroby fotovoltaické energie na střídavý výkon požadovaný životem prostřednictvím technologie přeměny výkonové elektroniky a je jednou z nejdůležitějších základních součástí fotovoltaické elektrárny.
Čas odeslání: 26. prosince 2022