Fotogalvaaniliste moodulite kokkupanekute põhimaterjalid hõlmavad karastatud klaasi, EVA -kilet, päikeseelemente, seljalehtede, alumiiniumsulamiraamide ja ristmike kaste. Need materjalid töötavad koos selliste funktsioonide nagu fotoelektrilise muundamise, struktuurikaitse ja praeguse edastamise saavutamiseks.
Päikeseenergia PV moodul lahtivõtmine skemaatiline skeem
Päikesepaneelide raamid, mida tuntakse ka kui alumiiniumist väljapressimisraamid, on päikesepaneelide põhikomponendid. Need raamid kinnitavad ja pitseerivad võtmetähtsusega päikesepaneeli komponendid, sealhulgas päikeseenergia tagamaad ja katteklaas. Tugevad, kuid kerged alumiiniumraamid ei paku mitte ainult päikeseelementidele mehaanilist tuge, vaid suurendavad ka päikesepaneelide vastupidavust ilmastikuolude ja muude väliste tegurite suhtes.
Alumiiniumraamid tugevdavad päikesepaneelide üldist jäikust, võimaldades neil taluda kogunenud lume ja muude jõudude kaalu, millega nad elu jooksul kokku puutuvad.
Alumiiniumraami loomupärane korrosioonikindlus muudab selle päikesepaneelide kaitsmiseks oluliseks materjaliks. See kaitseb päikesemoodulid tõhusalt niiskuse, tolmuosakeste, vihma ja muude kahjulike elementide eest. Alumiiniumist päikesepaneeli raamid tühjendavad tõhusalt vett ja takistavad paneelidele prahi kogunemist. Raamid aitavad niiskuse tungida ka paneelide tungimist ja nende elektrooniliste komponentide kahjustamist.
Alumiiniumraam
Päikeseenergiarakk
Päikeseelement, mida tuntakse ka kui fotogalvaanilist lahtrit, on seade, mis muundab päikesevalguse fotogalvaanilise efekti kaudu elektriks. See protsess hõlmab teatud materjale, mis tekitavad päikesevalguse käes elektrivoolu. Päikeserakud on päikesepaneelide põhikomponent, mida kasutatakse laialdaselt päikeseenergia kasutamiseks mitmesuguste rakenduste jaoks, sealhulgas elektrienergia tootmiseks.
Kristalsed räni päikeserakud
Kristalne räni on kaubanduslike päikesepatareide jaoks kõige sagedamini kasutatav materjal. See ühendab odavad, kõrge tõhususega kuni 26%- 27%, pikaajaline stabiilsus ja vastupidavus ning kindlad tööstuslikud tehnilised teadmised. Räni energiariba vahepööre on 1,12 eV, mis sobib hästi päikese spektriga.
Ränist valmistatud päikesepatareid on tänapäeva päikesepaneelide jaoks kõige populaarsem valik. Kristalset räni võib liigitada erinevat tüüpi, nimelt monokristalliline räni ja polükristalliline räni.
Monokristalliline räni - see on ülitõhus päikesepatareide tüüp, mida kasutatakse esmaklassilistes päikesepaneelides. Üldiselt pakuvad nad rohkem väljundvõimsust kui konkureerivaid tooteid, kuid on palju kallimad. Päikesepaneelidel, kasutades monokristallilisi ränirakke, on väikeste valgete teemantide eristatav muster. See on tingitud vahvlite tükeldamisest.
Polükristalliline räni - tuntud ka kui 'multikristalliline räni', on seda tüüpi päikeseenergia fotogalvaaniline rakk kõige tavalisem. Oma populaarsuse ja tõhusama tootmisprotsessi tõttu (hõlmates sula räni), on seda tüüpi rakke kasutavad päikesepaneelid sageli kõige odavamad.
Õhukese kile päikeseelemendid
Õhuke - kile päikeseelemendid, tuntud ka kui õhukesed - kile fotogalvaanilised lahtrid, kuna need koosnevad mitmest kihist õhukestest kiledest fotogalvaanilisest materjalist, mis on palju õhemad kui tüüpilised P - n Junction Päikeseelemendid. Neid rakke valmistatakse selliste materjalide kasutamisel nagu amorfne räni, kaadmium telluriid ja vask -indium gallium seleniid. Õhukeste - kilede päikeseelementide tööpõhimõtted on praktiliselt identsed tavalise räni vahvli - põhinevate lahtrite omadega. Kuid õhukeste - kilerakkude mitme kihi paindlik paigutus erineb ränirakkude omast.
Päikesepaneelid, mis kasutavad õhukeseid kilega päikeserakke, on vähem levinud kui kristalsed räni alternatiivid. Ehkki need kipuvad olema odavamad, pole nende jõudlus nii hea kui C - SI tehnoloogia. Õhukeste kilerakkude eeliseks on see, et need on paindlikud ja seetõttu pisut vastupidavamad.
Õhukeste kile päikeseelementide populaarseimad materjalid on järgmised:
Amorfne räni - see on populaarne materjal, mida kasutatakse laialdaselt õhukeste kilede päikesepatareide puhul. See kasutab umbes 1% ränist, mida traditsiooniline kristalne ränirakk sisaldab, muutes selle märkimisväärselt odavamaks.
Kaadmium telluriid - kaadmiumi päikeserakud on ainus õhuke kiletoode, mis on konkureerinud monokristalliliste ränirakkude jõudlusega. Selle materjali puuduseks on see, et see on väga toksiline, põhjustades muret vanade kaadmiumrakkude kõrvaldamisega.
Vask -indium gallium seleniid (CIGS) - see on kolmas peavoolu õhukese kile päikeseelementide tehnoloogia. Kui võrdleme seda kristalse räniga, võivad CIGS -i rakud olla vahemikus 80–160 korda õhem.
Karastatud klaas
Fotogalvaaniline klaas viitab klaasile, mida kasutatakse päikeseenergia fotogalvaanilistel moodulitel, millel on olulised väärtused nagu akude kaitsmine ja valguse edastamine.
Kaitse kahjustuste eest - karastatud päikesepaneelide klaas on päikesepaneelide kaitsekiht, takistades keskkonnategureid nagu aurud, vesi ja mustus fotogalvaanilisi rakke kahjustamast. Karastatud päikesepaneelide klaas tagab ka suure tugevuse, suurepärase ülekande ja madala peegelduse.
Vastupidavus ja ohutus - karastatud klaas pakub kuni neli korda rohkem jõudu kui tavaline klaas. See tugevus on kriitiline, kuna päikesepaneeli esileht nõuab elementide eest püsivat kaitset. Tänu karastatud klaasi tekitavatele termilistele ja keemilistele protsessidele tuntakse seda ka karastatud või kaitseklaasina. Karastatud klaasi on kasutatav ohutum, kuna see puruneb purunemisel paljudeks väiksemateks tükkideks, vähendades juhusliku vigastuse tõenäosust.
EVA film
Etüleen vinüülatsetaat (EVA) on termoplastiline polümeer, millel on hea kiirguse ülekandumine ja päikesevalguse vähene lagunemine. Seda kasutatakse fotol - voltaic (PV) tööstuses kristalsete räni päikesepatareide kapseldamismaterjalina PV -moodulite tootmisel. Päikeseenergia EVA filmid kaitsevad päikesepaneele pikka aega vähese esinemise kaotusega.
Päikeseenergia EVA leht on piimjas valge, kummist aine. Kuumutamisel muutub see läbipaistvaks kaitsekileks, mis tihendab ja isoleerib päikeseelemente. Laminaatori abil surutakse rakud vaakumkeskkonnas EVA lehtede vahele, kus temperatuurid ulatuvad kuni 150 kraadi.
Oluline on märkida, et EVA kile ei ole UV - vastupidav, seetõttu on UV -varjestamiseks vajalik esisklaas. Pärast lamineerimist mängib etüleeni - vinüülatsetaadi leht niiskuse ja tolmu vältimisel päikesepaneeli sisenemisel. EVA leht aitab lahtritel klaasi ja tagaliini vahel hõljuda. See struktuur leevendab šokki ja vibratsiooni, kaitstes päikeseelemente ja nende vooluringi füüsiliste kahjustuste eest. Samuti hoiab see ära hapniku ja muude gaaside rakkude normaalse energiatootmise ajal oksüdeerimise, laiendades sellega päikeseelemendi eluea.
Tagasik
Fotogalvaanilise mooduli tagaosa kasutab tagamaad. Tagalett on mitmekihiline laminaat, mis on valmistatud erinevatest polümeermaterjalidest ja anorgaanilistest modifikaatoritest. See mitmekihiline struktuur võimaldab tagamaad optilise, termomehaaniliste, elektriliste ja barjääriomadustega kohandada fotogalvaanilise mooduli erinõuetele. Nad mängivad olulist rolli nende kaitsmisel karmide ja muutuvate keskkonnatingimuste eest kogu elu jooksul.
Mitte kõik seljalehed pole võrdsed. Päikesepaneelide kaitsmiseks üle 25 aasta peavad nad saavutama kolme peamise omaduse optimaalse tasakaalu: ilmatakistus, mehaaniline tugevus ja adhesioon. Need omadused peavad püsima stabiilsena kogu mooduli eluea jooksul.
Tagavaht - Seotud tõrked võivad põhjustada päikesepaneelide katastroofilist ebaõnnestumist, tugevat jõudude halvenemist ja tõsiseid ohutusohte. Mõju võib olla tõsine, alates olulisest kaubamärgist ja mainekahjustusest kuni tervisekahjustusteni.
PV - moodulites leiduvad tagamaad võib jagada kolme rühma. Esimese klassi tagaosad koosnevad ühest peamisest polümeerkomponendist, polüamiidist (PA), teise ja kolmanda klassi BSS on mitme - komponendi ja multi - kihi tagamaad. Multi - komponendi tagamaad koosnevad polüetüleenist tereftalaadi (PET) südamiku kihist. Teisel klassil on sümmeetriline kihi struktuur, mis tähendab, et nii sisekihil kui ka õhuäärsel kihil on fluoritud polümeer. Seevastu kolmandal tagamaadiklassil on asümmeetriline struktuur: PET -südamiku kiht, õhukesi üksik fluoritud kattekiht (FC) kiht ja polüolefiinide sisemine kiht, näiteks polüetüleeni (PE), polüpropüleen (PP).
Ühenduskarp
Ristmikarp kinnitatakse mooduli tagaküljele liimiga. Selle peamine funktsioon on Päikesemoodulite poolt kaablite kaudu loodud elektri väljastamine.
Ristmikarp toimib pistikuna, ühendades lõhe päikesemoodulite ja juhtimisseadmete, näiteks muundurite vahel. Ühenduskasti sees kanaldatakse päikesemoodulite genereeritud vool terminalide ja pistikute kaudu ning suunatakse seejärel tarbijale. Ühendamise kastis olevate elektriliste klemmide mehaaniline tugevus ja elektriline stabiilsus on kriitilise tähtsusega fotogalvaaniliste (PV) moodulite ohutute, usaldusväärsete ja pikkade - termini töö. Eeldatakse, et see funktsioon pikendab tüüpiliste PV-toodete 25-aastast garantiiperioodi.
Ühenduskasti kaitsefunktsioonid hõlmavad kolme aspekti: esiteks, möödasõidu dioodid hoiavad ära kuuma koha efektid, kaitstes rakke ja mooduleid; Teiseks pakub ainulaadne tihendusdisain veekindlust ja tulekindlust; Ja kolmandaks, ainulaadne soojuse hajumise disain vähendab ristmike ja ümbersõidu dioodide töötemperatuuri, vähendades sellega moodulites lekkevoolu põhjustatud võimsuse kadu.
Ilmatakistus viitab selliste materjalide, nagu katted, plast- ja kummitooted, vastupidamiseks välitingimustes kasutamise rangele, näiteks päikesevalguse, kuumuse, külma, tuule, vihma ja bakterite põhjustatud ulatuslike kahjustuste tõttu. Seda vastupanu nimetatakse ilmastikukindluseks.
